Молоко утконоса: наша лучшая надежда на будущее, устойчивое к антибиотикам

Молоко утконоса: наша лучшая надежда на будущее, устойчивое к антибиотикам
Молоко утконоса: наша лучшая надежда на будущее, устойчивое к антибиотикам
утконос, антибиотик
утконос, антибиотик

В конце 18 века британского зоолога Джорджа Шоу попросили изучить образец недавно обнаруженного существа, только что прибывшего с корабля из Австралии. Он был одним из первых ученых, увидевших утку-бобра, которую мы называем утконосом, и, по понятным причинам, думал, что стал объектом розыгрыша.

«Естественно возбуждает мысль о какой-то обманчивой подготовке искусственными средствами», - писал он после осмотра благородного существа в 1799 году.

И дело не в том, что диковинная внешность утконоса - это просто прикрытие для ничем не примечательной физиологии и истории жизни. Это откладывающее яйца млекопитающее пережевывает пищу с гравием, потому что у него нет зубов - на самом деле у него даже нет желудка, а есть пищевод, который напрямую соединяется с его кишечником. У самцов есть ядовитые шпоры на задних лапах, они используют хвосты не для управления или движения по воде, а для накопления жира, а их клювы настолько чувствительны, что могут обнаруживать электромагнитные поля, излучаемые другими организмами, что позволяет им плавать с закрытыми ушами, глазами и носом.

Но слушай, дальше становится все страннее. Хотя утконосы (да, вы можете также сказать утконосы и утконосы, если хотите) кормят своих детенышей, у них нет сосков, поэтому молоко просто как бы сочится из их молочных желез, и детеныши лакают его с шерсти матери.. И если вы думаете, что это может быть немного антисанитарно, особенно для животного, которое весь день плавает в фермерских прудах, вы будете правы. Но не волнуйтесь - эволюция утконосов придумала решение проблемы бактерий. Исследование, проведенное в 2014 году, показало, что, хотя молоко всех млекопитающих обладает антибактериальными свойствами, молоко утконоса обладает особыми антимикробными свойствами.

Новое исследование, опубликованное 14 марта 2018 года в журнале Structural Biology Communications, сообщает, что биохимическая причина особых свойств молока утконоса, уничтожающего насекомых, предсказуемо странная: оно содержит белок с уникальной и ранее неизвестной структурой, которая может быть ключевым в борьбе с бактериями, которые стали устойчивыми к антибиотикам.

Что делает этот однопроходный лактационный белок (MLP) таким странным, так это его форма: его складки образуют тугие локоны, поэтому его окрестили белком «Ширли Темпл» в честь культовых волос маленькой звезды. Исследовательской группе удалось воссоздать MLP в лаборатории, очистить его, кристаллизовать и использовать рентгеновские лучи для определения его трехмерной структуры на атомном уровне - структуры, которую никогда не видели ни в одном из 100 000 белков, обнаруженных на сегодняшний день..

«Самым захватывающим для меня было увидеть форму белка, которую никогда раньше не видели», - говорит в электронном письме ведущий автор Джанет Ньюман, исследователь из CSIRO. "Это как быть флористом и увидеть совершенно новый цветок."

Итак, как можно использовать этот причудливый новый антибактериальный белок для борьбы с супербактериями? По словам Ньюмана, исследовательская группа планирует начать с выяснения взаимосвязи между необычной формой белка и его способностью убивать бактерии.

«Теоретически существует несколько подходов - мы могли бы немного изменить структуру, создав сайт-направленные мутанты белка в лаборатории», - говорит Ньюман. «Это позволило бы нам видеть, как активность меняется каждый раз, пока мы не поймем механизм того, как это работает. Или, может быть, мы могли бы использовать какую-то форму белка, чтобы попытаться изолировать его партнера по связыванию с бактерией, которая может быть какой-то структурой снаружи бактерии."

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), устойчивые к антибиотикам бактериальные инфекции становятся серьезной угрозой для общественного здравоохранения во всем мире. Интенсивное использование антибиотиков в интенсивном животноводстве, а также чрезмерное использование в больницах для людей привело к росту и распространению этих сверхмощных микробов. Такие заболевания, как сальмонеллез, пневмония, туберкулез и гонорея, которые когда-то легко лечились антибиотиками, становятся менее чувствительными к лекарствам, используемым для их лечения. В 2014 году ВОЗ предупредила, что мы, возможно, приближаемся к «постантибиотической эре», когда антибиотики больше не будут эффективны в борьбе с инфекцией. Это сделало бы все, от родов до трансплантации органов, очень сложным. Снова.

Но, может быть, молоко утконоса может помочь. Это (как и ожидалось) настолько безумно, что может сработать.

Интересно

Гормон в яде утконоса может сыграть ключевую роль в разработке новых методов лечения диабета. Такие полезные твари!