En färgad skanningselektronmikrograf av MRSA. Kredit:National Institute of Allergy and Infectious Diseases
Antibiotika räddar liv varje dag, men det finns en nackdel med deras allestädes närvarande. Höga doser kan döda friska celler tillsammans med infektionsframkallande bakterier, samtidigt som det främjar skapandet av "superbugs" som inte längre svarar på kända antibiotika. Nu, forskare kan ha hittat ett naturligt sätt att minska antibiotikaanvändningen utan att göra avkall på hälsan:ett lönnsirapsextrakt som dramatiskt ökar styrkan hos dessa läkemedel.
Forskarna kommer att presentera sitt arbete idag vid 253:e National Meeting &Exposition of the American Chemical Society (ACS).
"Ur befolkningen i Kanada har länge använt lönnsirap för att bekämpa infektioner, säger Nathalie Tufenkji, Ph.D. "Jag har alltid varit intresserad av vetenskapen bakom dessa folkmediciner."
Idén till projektet gellade verkligen när Tufenkji, som hade studerat de antimikrobiella effekterna av tranbärsextrakt, lärt sig om anti-canceregenskaperna hos ett fenoliskt lönnsirapsextrakt. "Det gav mig idén att kontrollera dess antimikrobiella aktivitet, "Säger Tufenkji." Så, Jag skickade min postdoc till affären för att köpa sirap. "
Med samma extraktionsmetod som andra forskare har gjort tidigare, Tufenkjis team vid McGill University separerade socker och vatten från sirapens fenolföreningar, som bidrar till lönnsirapens gyllene nyans.
I ett första test, laget exponerade flera sjukdomsframkallande bakteriestammar för extraktet, men de såg ingen större effekt. Istället för att ge upp lönnsirap helt och hållet, Tufenkji bestämde sig för att kontrollera om extraktet kunde öka den antimikrobiella styrkan hos de vanliga antibiotika ciprofloxacin och karbenicillin. När hennes team blandade fenol -extraktet med något av dessa läkemedel, de fann verkligen en synergistisk effekt, så att de får samma antimikrobiella effekt med upp till 90 procent mindre antibiotika. Metoden fungerade på en mängd olika bakteriestammar, Inklusive E coli , som kan orsaka gastrointestinala problem; Proteus mirabilis , ansvarig för många urinvägsinfektioner; och Pseudomonas aeruginosa , som kan orsaka infektioner som ofta förvärvas av patienter på sjukhus.
Bygga vidare på detta arbete, Tufenkjis team testade därefter extraktet i fruktflugor och mallarver. Forskarna doserade flugfoder med patogena bakterier och antibiotika, med och utan det fenoliska extraktet. Flugor med måltider doused i lönnsirap extrakt levde i dagar längre än de förnekade sirap topper. Forskarna observerade ett liknande resultat med malslarverna.
För att ta reda på hur extraktet får antibiotika att fungera bättre, forskarna undersökte om extraktet förändrade permeabiliteten hos bakterieceller. Extraktet ökade permeabiliteten hos bakterierna, tyder på att det hjälper antibiotika att få tillgång till det inre av bakterieceller. Ett annat experiment föreslog att extraktet också kan fungera med en andra mekanism, inaktivera bakteriepumpen som normalt tar bort antibiotika från dessa celler.
För närvarande, forskarna testar lönnsirap extraktet hos möss. Även om det sannolikt kommer att ta flera år innan det skulle vara tillgängligt för patienter enligt ett föreskrivet medicinskt protokoll, och ett läkemedelsföretag skulle sannolikt behöva rena extraktet ytterligare för att undvika eventuella allergiska reaktioner, Tufenkji säger, hon hoppas att det kan ha en fördel över andra tänkbara mediciner tack vare dess källa. "Det finns andra produkter där ute som ökar antibiotikastyrkan, men detta kan vara det enda som kommer från naturen, " hon säger.