Związek zawarty w afrykańskim piołunie jest obiecujący w leczeniu gruźlicy, działając zarówno na aktywne, jak i uśpione bakterie. Odkrycie to może prowadzić do skuteczniejszych terapii, chociaż potrzebne są dalsze badania, aby poprawić siłę działania związku.
Nowe badanie sugeruje, że związek zawarty w piołunie afrykańskim, roślinie o długiej historii stosowania leczniczego na różne choroby, może być skuteczny w walce z gruźlicą. Wyniki opublikowano niedawno w czasopiśmie „ Journal of Etnofarmakologii.
Zespół, pod kierownictwem naukowców z Penn State, odkrył, że związek chemiczny, O-metyloflawon, może zabić prątki wywołujące gruźlicę zarówno w stanie aktywnym, jak i w wolniejszym stanie niedotlenienia, do którego prątki wchodzą pod wpływem stresu.
Według współautora korespondencji Joshuy Kellogga, adiunkta nauk weterynaryjnych i biomedycznych w College of Agricultural Sciences, bakterie w tym stanie są znacznie trudniejsze do zniszczenia i sprawiają, że infekcje są trudniejsze do usunięcia.
Chociaż odkrycia mają charakter wstępny, Kellogg stwierdził, że praca ta stanowi obiecujący pierwszy krok w poszukiwaniu nowych terapii przeciw gruźlicy.
„Teraz, gdy wyizolowaliśmy ten związek, możemy kontynuować badanie i eksperymentowanie z jego strukturą, aby sprawdzić, czy możemy poprawić jego działanie i uczynić go jeszcze skuteczniejszym w walce z gruźlicą” – powiedział. „Nadal badamy samą roślinę, aby sprawdzić, czy uda nam się zidentyfikować dodatkowe cząsteczki, które mogłyby zabić tę prątkę”.
Według Centrów Kontroli i Zapobiegania Chorobom gruźlica — wywoływana przez bakterię Mycobacterium tuberculosis, w skrócie Mtb — jest jednym z czołowych zabójców chorób zakaźnych na świecie. Na całym świecie odnotowuje się około 10 milionów przypadków rocznie, z czego około 1,5 miliona kończy się śmiercią.
Chociaż istnieją skuteczne terapie gruźlicy, naukowcy stwierdzili, że istnieje kilka czynników, które sprawiają, że choroba ta jest trudna w leczeniu. Standardowy cykl antybiotykoterapii trwa sześć miesięcy, a w przypadku zarażenia się przez pacjenta lekoopornym szczepem bakterii okres ten wydłuża się do dwóch lat, przez co leczenie jest kosztowne i czasochłonne.
Ponadto bakterie mogą w organizmie przybierać dwie formy, w tym tę, która jest znacznie trudniejsza do zabicia.
„Istnieje „normalna” forma bakterii drobnoustrojowej, w której replikuje się i rośnie, ale kiedy ulega stresowi – gdy atakują ją leki lub układ odpornościowy – przechodzi w stan pseudohibernacji, podczas którego wyłącza wiele swoich funkcji. procesy komórkowe, dopóki nie zauważy, że zagrożenie minęło” – powiedział Kellogg. „To sprawia, że naprawdę trudno jest zabić hibernujące komórki, dlatego bardzo chcieliśmy przyjrzeć się potencjalnym nowym substancjom chemicznym lub cząsteczkom, które są w stanie zaatakować ten stan hibernacji”.
Siła medycyny tradycyjnej i nowe podejścia
Wiele gatunek Jak twierdzą naukowcy, rośliny Artemisia były od wieków stosowane w medycynie tradycyjnej, w tym piołun afrykański, który był stosowany w leczeniu kaszlu i gorączki. Najnowsze badania w Afryce zasugerowali, że roślina ta ma również korzyści kliniczne w leczeniu gruźlicy.
„Kiedy spojrzymy na surowy ekstrakt roślinny, który zawiera setki cząsteczek, okazuje się, że całkiem dobrze zabija gruźlicę” – powiedział Kellogg. „Nasze pytanie brzmiało: wydaje się, że w tej roślinie jest coś, co jest naprawdę skuteczne – co to jest?”
Do swoich badań naukowcy pobrali surowy ekstrakt z afrykańskiego piołunu i podzielili go na „frakcje” – wersje ekstraktu, które podzielono na prostsze profile chemiczne. Następnie przetestowali każdą z frakcji przeciwko Mtb, zauważając, czy są one skuteczne, czy nieskuteczne przeciwko bakteriom. Jednocześnie stworzono profil chemiczny wszystkich badanych frakcji.
„My też korzystaliśmy uczenie maszynowe modelować, w jaki sposób zmiany w chemii korelują ze zmianami aktywności, które zaobserwowaliśmy” – powiedział Kellogg. „To pozwoliło nam zawęzić naszą uwagę do dwóch naprawdę aktywnych frakcji”.
Na tej podstawie naukowcy zidentyfikowali i przetestowali związek, który skutecznie zabija bakterie w stanie aktywnym i nieaktywnym patogenu, co zdaniem naukowców jest istotne i rzadkie w leczeniu gruźlicy. Dalsze badania na modelu komórek ludzkich wykazały, że ma on minimalną toksyczność.
Przyszłe badania i potencjalne terapie
Kellogg stwierdził, że odkrycia mogą potencjalnie otworzyć nowe możliwości opracowywania nowych, ulepszonych terapii.
„Chociaż siła tego związku jest zbyt niska, aby można go było zastosować bezpośrednio w leczeniu rowerów górskich, nadal może on służyć jako podstawa do projektowania skuteczniejszych leków” – powiedział. „Co więcej, wydaje się, że w afrykańskim piołunie znajdują się inne, podobne substancje chemiczne, które również mogą mieć tego samego rodzaju właściwości”.
Naukowcy stwierdzili, że w przyszłości potrzebne są dalsze badania, aby kontynuować badanie potencjału wykorzystania afrykańskiego piołunu w leczeniu gruźlicy.
Odniesienie: „O-metyloflawon z Artemisia afra zabija niereplikującą się niedotlenioną Mycobacterium tuberculosis” Joshua J. Kellogg, Maria Natalia Alonso, R. Teal Jordan, Junpei Xiao, Juan Hilario Cafiero, Trevor Bush, Xiaoling Chen, Melissa Towler, Pamela Weathers i Scarlet S. Shell, 27 czerwca 2024 r., Journal of Etnofarmakologii.
DOI: 10.1016/j.jep.2024.118500
Współautorami z Penn State są R. Teal Jordan, technolog badań i kierownik laboratorium w dziedzinie nauk weterynaryjnych i biomedycznych oraz Xiaoling Chen, absolwent patobiologii. Współautorami artykułu byli także Scarlet Shell, Maria Natalia Alonso, Junpei Xiao, Juan Hilario Cafiero, Trevor Bush, Melissa Towler i Pamela Weathers, wszyscy z Worcester Polytechnic Institute.
The Narodowe Instytuty ZdrowiaNarodowy Instytut Alergii i Chorób Zakaźnych oraz Narodowy Instytut Wyżywienia i Rolnictwa Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych pomogły w wsparciu tych prac.
