Hlavní strana Autorské články a zajímavosti ze světa biotechnologií Nové antibiotikum z hnojníku mrvního

Nové antibiotikum z hnojníku mrvního

Datum: 5.10.2015

Z našeho světa se vytrácí síla tradičních antibiotik a úměrně tomu roste panika, zatím spíš mezi zasvěcenými, kteří si uvědomují, jak velký to bez antibiotik bude průšvih. Musíme s tím něco dělat a jednou z možností je pátrat po nových typech antibiotik, kde se jen dá. Je to sice jenom dočasná pomoc, protože bakterie jsou k nezastavení, je to ale o hodně lepší, než léčit nebezpečné bakteriální infekce zaříkáváním. Lovci antibiotik poslední dobou přinášejí nové substance z exotických míst a také z docela bizarních organismů, jako je i hnojník mrvní (Coprinopsis cinerea), stopkovýtrusá houba z širšího příbuzenstva žampionů.

Tyhle hnojníky jsou jedlé, měly by se ale zkonzumovat hned po sběru. Jinak jsou významným modelovým druhem pro studium sexu, zárodečného vývoje a evoluce mnohobuněčnosti u hub. V roce 2010 přečetli jejich kompletní genom o délce cca 37,5 megabází. Podle buněčných biologů jsou obzvláště vhodné ke studiu meiózy.

Hnojník nám v češtině kvůli prokletí jeho jména možná nepřijde jako zdroj spásných antibakteriálních léčiv, někdy ale není úplně dobré dát na první dojem. Vědci Mikrobiologického institutu Švýcarského federálního technologického institutu v Curychu z hnojníků vytáhli protein jménem copsin, který funguje jako tradiční antibiotika, naštěstí má ale poněkud odlišnou biochemickou podstatu. Antibiotika totiž obvykle nejsou proteiny.

Vedoucí výzkumu Markus Aebi a jeho kolegové původně zkoumali vzájemné vztahy mezi hnojníky a bakteriemi. Součástí výzkumu byly i laboratorní kultivace hnojníků a různých typů bakterií. Jak to tak někdy ve výzkumu bývá, experimentátoři náhodou zjistili, že hnojníky některé bakterie zdatně zabíjejí. Když pak Aebi a spol. pátrali po antibakteriální zbrani hnojníku, tak nakonec došli k copsinu.

Copsin se řadí mezi defensiny, malé proteiny vytvářené mnoha organismy jako zbraně proti mikrobiálním infekcím. Defensiny pro boj s infekcemi vytváří i lidské tělo, třeba na pokožce anebo sliznicích. Jak je ale vidět, jejich použitelnost v boji proti bakteriím se může dramaticky lišit. Jestli objev copsinu povede ke vzniku nové třídy antibiotik, to ukáže až čas. Zatím můžeme vývojářům antibiotik držet palce.

Možnosti uplatnění copsinu teď zkoumá první autor studie Andreas Essig. Podle něj je copsin extrémně stabilním proteinem, který po několik hodin vydrží teplotu 100 °C a také vystavení působení enzymům, co rozkládají proteiny. Zdá se, že copsin je tak stabilní, protože má výjimečně kompaktní strukturu ve 3D. Aebiho tým odhalil i mechanismus, jakým copsin útočí na bakterie. Zjistili, že se váže na lipid II, základní stavební jednotku bakteriální buněčné stěny. Zasažená bakterie pak není schopná syntetizovat novou buněčnou stěnu a to je konec. Copsin by se mohl prosadit i v potravinářském průmyslu, protože zdatně hubí potravinářské patogeny, jako jsou neblaze proslulé listérie.

Aebiho a spol. také zajímají evoluční souvislosti využívání defensinů houbami a vůbec obrana hub proti věčným útokům bakterií. Antibiotika podle všeho fungují houbám miliony a miliony let, kdežto my jsme je objevili před pár desítkami let a teď už nám přestávají sloužit. Aebi by se rád dozvěděl, proč to tak vlastně je. Zdá se, že houby mají nějaké mechanismy, které ji dovolují útočit na bakterie antibiotiky, aniž by se mezi bakteriemi vyvíjela zhoubná rezistence. Nezbývá než souhlasit s Aebim, že je to nanejvýš vzrušující téma pro základní výzkum v biologii hub.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.