Amerikāņu zinātnieki nanoskalā ir noskaidrojuši, kā sudraba joni iedarbojas uz baktērijām, ieskaitot tās, kuras ir izturīgas pret antibiotikām. Pētījuma rezultāti tiek publicēti žurnālā Applied and Environmental Microbiology.
Sudraba pretmikrobu īpašības ir zināmas gadsimtiem ilgi, lai gan tas, kā tieši sudrabs nogalina baktērijas, lielākoties paliek noslēpums. Tradicionāli sudraba antibakteriālas iedarbības pētījumi aprobežojās ar sudrabu saturošu preparātu apstrādāto organismu īpašību salīdzināšanu ar kontroli. Tomēr tas deva tikai kvantitatīvu novērtējumu, neļaujot mums izprast ļoti fizikālo metāla darbības mehānismu uz mikroorganismiem.
Amerikāņu zinātnieki no Arkanzasas universitātes ir analizējuši sudraba jonu iedarbības procesu uz dzīvo baktēriju olbaltumvielām molekulārā līmenī. Lai to izdarītu, viņi izmantoja modernu attēlveidošanas paņēmienu - fotoaktivizētu lokalizācijas mikroskopiju ar atsevišķu daļiņu izsekošanu -, lai laika gaitā novērotu noteiktu olbaltumvielu dinamiku Escherichia coli - mikroorganismu parauga organismam.
Zinātnieki gaidīja, ka sudraba joni palēnina baktēriju darbību, taču viņi redzēja pretējo - sudraba joni paātrināja olbaltumvielu difūzijas dinamiku.
“Ir zināms, ka sudraba joni var kavēt un iznīcināt baktērijas, tāpēc mēs gaidījām, ka sudraba apstrāde baktērijās visu palēninās. Bet negaidīti mēs atklājām, ka olbaltumvielu dinamika paātrinājās, - citēts universitātes paziņojumā presei, teikts pētījuma vadītāja, fizikas asociētā profesora Yong Wang (Yong Wang) vārdos.
Sīkāk izpētot olbaltumvielu izturēšanos, zinātnieki pamanīja, ka sudraba joni izraisa pārī esošās DNS baktērijas baktērijās, lai atdalītu un vājinātu saikni starp olbaltumvielām un DNS. Kalorimetriskās analīzes ir apstiprinājušas, ka DNS un sudraba joni mijiedarbojas tieši.
"Ja tā, tad jūs varat izskaidrot ātrāku olbaltumvielu dinamiku, ko izraisa sudrabs," saka Vangs. - Kad proteīns ir saistīts ar DNS, tas lēnām pārvietojas baktērijās kopā ar DNS, kas ir milzīga molekula. Gluži pretēji, apstrādājot ar sudrabu, olbaltumvielas nokrīt no DNS, pārvietojas pašas un tāpēc pārvietojas ātrāk."
Vangs un viņa kolēģi ir novērojuši sudraba jonu izraisīto DNS šķiedru sadalīšanos iepriekšējā pētījumā ar saliektu DNS. Pēc tam eksperimenta mērķis bija palielināt sasprindzinājumu saliektajās DNS dzīslās, lai tās būtu jutīgākas pret mijiedarbību ar citām ķīmiskām vielām, ieskaitot sudraba jonus.
Reklāmas video:
"Galu galā mēs vēlamies izmantot jaunās zināšanas, kas iegūtas no šī projekta, lai izveidotu efektīvākas antibiotikas, kuru pamatā ir sudraba nanodaļiņas," sacīja Vangs.
Zinātnieki cer, ka viņu rezultāti palīdzēs radīt zāles, kuru pamatā ir sudraba nanodaļiņas, lai cīnītos pret tā dēvētajiem “superbugiem” - baktērijām, kas ir izturīgas pret izplatītām antibiotikām -, kas pēdējos gados ir kļuvušas par reālu draudu sabiedrības veselībai globālā mērogā.