Källor till antibiotika kan hittas på några mycket konstiga platser. Bildkälla/Photodisc/Getty Images Många av de mediciner som vi är beroende av idag upptäcktes på några tydligt otrevliga platser. Den traditionen går tillbaka till 1928, när Alexander Fleming upptäckte det allra första antibiotikumet, penicillin ; bakteriedödande mögel växte i en öppen petriskål som av misstag utsatts för luft.
Ett annat nu viktigt antibiotikum, vankomycin , upptäcktes första gången 1952 när en missionär i Borneo skickade ett smutsprov från djungeln till en vän, som råkade vara en organisk kemist på läkemedelsjätten Eli Lilly [källa:Levine]. Cefalosporiner , en annan viktig klass av antibakteriella läkemedel, hittades först 1948 i ett sardinsk avlopp [källa:Tirrell].
Och du föreställde dig forskare i vita rockar omgiven av glänsande utrustning, höger?
Sökandet efter nya antibiotika har tagit ytterligare brådska, på grund av hälsoexperternas varningar om att nya bakteriestammar alltmer är resistenta mot våra beprövade läkemedel. Enligt Centers for Disease Control and Prevention, minst 2 miljoner människor i USA smittas med läkemedelsresistenta buggar varje år, och minst 23, 000 av dem dör som ett resultat.
Det är därför forskare, i deras uttömmande ansträngning att hitta ersättningsdroger, letar på platser som du inte skulle misstänka - från havsbottenmuck till insekthjärnor. Här är en titt på 10 av de konstigaste källorna till antibiotika som forskare har upptäckt under de senaste åren.
Innehåll
Tänka, krossade hjärnor från dessa äckliga varelser kan användas för antibiotika. iStock/Thinkstock Du kanske tror att kackerlackor är otäcka små varelser, men så småningom kan de hjälpa till att skydda dig mot ännu värre sjukdomar. I en studie som släpptes 2010, forskare från Storbritanniens universitet i Nottingham rapporterade att de hade använt ett extrakt av krossad kackerlacka och gräshoppahjärnor för att döda flera olika mikrober, inklusive en stam av Escherichia coli (E. coli) känd för att orsaka bakteriell meningit, en potentiellt dödlig hjärninfektion, och meticillinresistent Staphylococcus aureus (MRSA) [källa:Svalavitz].
Extraktets effektivitet mot MRSA var särskilt goda nyheter, eftersom den så kallade "superbug" är resistent mot de flesta existerande antibiotika. Enligt studiens medförfattare, Naveed Khan, han och hans kollegor fick idén att studera insekterna eftersom de undrade hur de hanterade alla bakterier och parasiter som finns i deras vanliga livsmiljö av avloppsfyllda avlopp [källa:Svalavitz].
Forskare fann att havskattslem var mycket effektivt för att hämma tillväxten av E coli . 4FR/Vetta/Getty Images Som bottenmatare som rotar runt i muck för mindre varelser att äta, havskatt utsätts ständigt för alla slags sjukdomsframkallande mikroorganismer. Men det verkar inte skada dem särskilt mycket, vilket väckte forskarnas nyfikenhet. Så småningom, de upptäckte att den slemmiga slemkattan utsöndras på huden skyddar dem mot insekter som de stöter på i sin miljö.
I en studie publicerad i World Applied Sciences Journal 2011, Indiska forskare samlade epidermalt slem från havskatt som fångades i landets kustregion Parangipettai, och testade det mot 10 olika typer av sjukdomsframkallande bakterier och 10 olika svampar. Forskarna fann att slem var mycket effektivt för att hämma tillväxten av olika mikrober som är farliga för människor, Inklusive E coli och Klebsiella pneumoniae , som angriper lungorna [källa:Anbuchezhian, et al.].
Forskare undrade hur gators återhämtade sig så snabbt från bett under attacker. Det visar sig att de har kraftfulla immunförsvar. Säkring/Thinkstock Många människor är rädda för alligatorer och med goda skäl - tänderna är vassa! Forskare, fastän, är intresserade av varelsens kraftfulla immunsystem, som hjälper dem att återhämta sig från skador som drabbats i territoriell strid med andra gator. De ser gators som en potentiellt värdefull källa till kraftfulla nya antibiotika som kan användas för att bekämpa infektioner i samband med diabetiska sår och allvarliga brännskador, liksom superbugs.
2008, en studie av forskare från McNeese State University och Louisiana State University fann att proteiner extraherade från gators vita blodkroppar kunde döda ett brett spektrum av bakterier som hotar människor, inklusive den ökänt läkemedelsresistenta MRSA [källa:Marsh och Bernstein]. McNeese -forskare försöker nu replikera ett särskilt alligatorblodprotein som enligt uppgift bifogas, Kardborr-liknande, till en mikrobes yta och riv sedan ett hål i ytterväggen för att döda den [källa:Giovinco].
Havssediment ger en mikroorganism som kan användas för att skapa ett läkemedel för att bekämpa mjältbrand. iStock/Thinkstock Mjältbrand, en mikrobe som kan få ett offer att utveckla en dödlig vätskeansamling i lungorna, är något som vi alla är rädda för, och av goda skäl. När någon illvillig person skickade ett gäng brev smittade med mjältbrand via posten 2001, 11 personer var inlagda på sjukhus, och fem av dem slutade dö [källa:NIH].
Och även om mjältbrandinfektioner kan behandlas med befintliga antibiotika som t.ex. ciprofloxacin , det finns alltid möjlighet att terrorister kan skapa en belastning som är resistent mot dessa droger. Det är en anledning till att forskare vid Scripps Center for Marine Biotechnology and Biomedicine, arbetar i samarbete med San Diego-baserade Trius Therapeutics, var glada över upptäckten av en ny förening, antracimycin, att inledande tester visade sig vara en potent dödande av både mjältbrand och MRSA. Antracimycin, märkligt nog, produceras av en mikroorganism som forskarna upptäckte som lurade i havssediment, strax utanför Santa Barbara, Kalifornien. [Källa:Aguilera].
Möjligen för att det kommer från en så osannolik plats, antracimycins kemiska struktur skiljer sig mycket från befintliga antibiotika [källa:Redfern]. Det kan göra det mycket svårare för mikrober att bli resistenta mot det.
Forskare har identifierat mer än 100 potentiella bakteriedödande ämnen från 6, 000 grodearter. Lawrie Williams/Lonely Planet Images/Getty Images De kan se lite komiska ut med de stora utbuktande ögonen och de långa tungorna, men låt inte deras utseende lura dig. Grodor, som har funnits i 300 miljoner år och verkar trivas även i förorenade vattenvägar, är otroligt tuffa, motståndskraftiga djur. (Även om det har förekommit en epidemi av dödsfall på grund av svamp.) Därför har forskare börjat leta efter grodskinn - eller snarare, kemikalierna som finns på den - som en potentiell källa till nya antibiotika för att skydda människor mot sjukdomar.
År 2010, forskare vid Förenade Arabemiraten University rapporterade vid ett möte i American Chemical Society att efter att ha studerat 6, 000 olika grodearter, de hade identifierat mer än 100 potentiellt bakteriedödande ämnen som så småningom kan utvecklas som läkemedel. Att utveckla antibiotika från kemikalier på grodahud är en knepig bedrift, eftersom vissa av kemikalierna kan vara giftiga för såväl mänskliga celler som bakterier. Forskarna försöker komma runt det problemet genom att subtilt ändra kemikaliernas molekylstruktur för att göra dem mindre farliga för människor, samtidigt som de behåller sina bakteriedödande egenskaper [källa:BBC News].
Dessa söta pandor har en kraftfull antibiotisk förening i blodet. Lyckligtvis kan den reproduceras syntetiskt. iStock/Thinkstock Med de stora, knubbiga kroppar och svartvita ansikten som verkar ha ett stort leende etsat in i dem, pandor verkar vara en symbol för söta och gosiga. Men forskare vid Kinas Nanjing Agricultural University, som studerade de hotade djurens DNA, fann att deras blod innehåller en kraftfull antibiotisk förening som kallas katelicidin-AM , vilket hjälper till att skydda dem mot bakterier och svampar.
Kemikalien är så potent att den kan döda bakterier på mindre än en timme, ungefär en sjätte gång att det tar de mest bekanta antibiotika för att klara jobbet. Forskare försöker nu ta reda på hur man kan göra kemikalien till ett läkemedel som skulle fungera hos människor. Lyckligtvis för pandor, vars antal i naturen är nere till uppskattningsvis 1, 600, forskare behöver faktiskt inte extrahera ämnet från faktiskt pandablod. De kan göra en syntetisk version i labbet [källa:Roberts].
Brittiska forskare har upptäckt att myror producerar och använder flera antibiotika på ett sätt som liknar läkare som använder multidrugterapi för att behandla människor. iStock/Thinkstock Sydamerikanska lövskärmyror är mest kända för sin häpnadsväckande styrka, vilket framgår av deras förmåga att marschera genom regnskogen medan du bär bladpartier dubbelt så stor. Men det är de små varelsernas kraft att motverka mikrober som intresserar läkemedelsforskare ännu mer. Allt har att göra med hur myrorna tillagar sin mat genom att transportera bladen under jorden, där de förfaller och bildar en svampträdgård som levererar näring till sina larver och drottning.
För att skydda deras omsmältning mot oönskade mikrober och parasiter, myrorna har utvecklat en antibiotikaproducerande bakterie på sina kroppar. Brittiska forskare har upptäckt att myrorna faktiskt producerar och använder flera antibiotika, på ett sätt som liknar läkare som använder multidrugterapi för att behandla infektioner hos människor.
En av kemikalierna som produceras av myrorna liknar ett svampdödande läkemedel som redan används i modern medicin. Men forskare har också förhoppningar om att upptäcka helt nya ämnen som kan vara användbara för att bekämpa människors sjukdom [källor:JIC, Science Daily].
Det kemiska avfallet inuti LCD -apparater kan omvandlas till antimikrobiella rengöringsprodukter. iStock/Thinkstock Vissa människor tror att för mycket tv -skada din hjärna, men det kan finnas en uppåtsida för det mycket elakartade mediet. Gamla TV -apparater kan så småningom spela en roll för att skydda dig mot farliga infektioner.
Forskare vid University of York i England rapporterade 2010 att de hade upptäckt ett sätt att omvandla en kemisk förening som används för att göra flytande kristallskärmar (LCD) till en antibakteriell substans. Kemikalien från uppsättningarna, polyvinylalkohol eller PVA, befanns förstöra mikrober som E. coli och några stammar av Staphylococcus aureus.
För att omvandla det kemiska avfallet till ett antibiotikum, forskare värmde och kylde PVA, dehydrerade den sedan med etanol. Nästa, de tillsatte silvernanopartiklar för att förbättra dess antimikrobiella egenskaper. Forskare kan använda kemikalien för att utveckla antimikrobiella rengöringsprodukter som kan minska sjukhuspatienters risk för infektion [källa:Science Daily].
Kristin Brinckerhoff funderar över urvalet på 3D Cannabis Center, en marijana -butik, i Denver, Colo. Förutom alla andra användningsområden, forskare undersöker marijuanas antibakteriella egenskaper. Craig F. Walker/Denver Post/Getty Images Marijuana har legaliserats i många amerikanska stater för medicinska ändamål, såsom illamående och som behandling mot ångest. Men det finns också en möjlighet att Cannabis sativa, växten från vilken marijuana produceras, kan också ha antibakteriella egenskaper.
2008, forskare i Italien och Storbritannien rapporterade att fem olika kemikalier extraherade från marijuana var effektiva för att döda MRSA. De cannabinoider , som kemikalierna kallas, attackerade mikroberna på ett sätt som skilde sig från konventionella antibiotika, vilket tyder på att de kan fungera på andra bakterier som också har utvecklat läkemedelsresistens.
Minst två av cannabinoiderna har inte humörförändrande effekter, så det kan finnas ett sätt att använda dem utan att få stenade patienter i processen [källor:Schultz, Wilbert].
Grottor som den här under Carlsbad Caverns har stenätande bakterier som är potentiella antibiotika. iStock/Thinkstock Fjärrkontroll Lechuguilla Cave, som ligger 1, 600 fot (488 meter) nedanför New Mexicos Carlsbad Caverns, är den djupaste kalkstensgrottan i USA. Grottans mer än 220 kilometer underjordiska gångar utgör ett av planetens mest vidsträckta underjordiska nätverk.
Men det är inte bara grottans storlek eller dess hisnande 20 meter (6 meter)-höga gipskronor och andra exotiska bergformationer som fascinerar vetenskapliga forskare. Grottan är också hem för ett sortiment av stenätande bakterier som livnär sig på svavel, järn- och manganavlagringar som finns inuti [källa:National Parks Service].
Forskare har samlat prover av dessa mikroorganismer i ett försök att hitta nya potentiella antibiotika. Ett lovande exempel är ett mikroskopiskt rovdjur som går efter andra bakterier. Forskare hoppas att en av dessa mikroorganismer kan förlänga livslängden Cubicin , för närvarande en sista utväg mot MSRA [källa:Tirrell].
Det har varit skrämmande att se hur sjukdomar som vi trodde hade besegrats av antibiotika plötsligt vrålade tillbaka med nya, läkemedelsresistent kraft. Jag läste nyligen, till exempel, att den sexuellt överförbara sjukdomen gonorré har blivit resistent mot nästan varje antibiotikum som har använts mot det, så att den sista återstående försvarslinjen är ceftriaxon, följt av en oral dos av antingen zithromycin eller doxycyklin. Om behandlingen slutar fungera, vi har stora problem. Det är därför, från min synvinkel, vi måste motstå uppmaningen att trimma statliga medel för medicinsk forskning, för att minska regeringens röda bläck. Istället, vi borde ge starkare stöd till forskare som försöker hitta nya antibiotika, vilket är en svår och tidskrävande process.
