Tutkijoiden löytämä yhdiste heikentää salmonellabakteerin kykyä tunkeutua soluihin.
– Tämänkaltaisia uusia ratkaisuja kaivataan antibioottiresistenssin yleistyessä, sanoo Itä-Suomen yliopiston professori Antti Poso, joka oli mukana Tübingenin yliopiston ja Saksan tartuntatautikeskuksen johtamassa tutkimuksessa.
Salmonellatartunta saadaan yleensä saastuneista elintarvikkeista. Ruoansulatuskanavassa salmonellabakteeri tunkeutuu tuottamiensa efektoriproteiinien avulla soluihin ja lisääntyy niissä. Tavallisimmin seurauksena on ruoansulatuskanavan tulehdus, mutta toisinaan tulehdus saattaa levitä myös muualle kehoon.
Tuoreessa tutkimuksessa kansainvälinen tutkijatiimi löysi yhdisteen, joka voi pysäyttää tulehduksen kehittymisen alkuunsa. C26-niminen yhdiste estää salmonellabakteeria syöttämästä efektoriproteiineja soluihin. Sen pohjalta voitaisiin mahdollisesti kehittää sekä ihmisille että eläimille sopiva lääke salmonellan aiheuttamiin infektioihin. Tulokset julkaistiin Science Advances -tiedelehdessä.
Salmonellabakteerit ovat kehittyneet monin tavoin vastustuskykyisiksi antibiooteille, joten vaihtoehtoisia hoitomuotoja kaivataan kipeästi. Yhtenä vaihtoehtona voivat olla C26:n kaltaiset patogeenisalpaajat. Kyseinen yhdiste kohdistuu bakteerin tartuntamekanismeihin ja häiritsee niiden toimintaa, eli se vaikuttaa jo ennen kuin bakteeri pääsee tunkeutumaan kudokseen. Koska vaikutus kohdentuu tarkasti salmonellabakteeriin, se ei todennäköisesti voisi saada muilta bakteereilta vastustuskykyä patogeenisalpaajalle.
Ei haittaa hyville mikrobeille
Salmonellan kyky tunkeutua soluun riippuu efektoriproteiinien tuotannosta, joka perustuu useiden transkription säätelijöiden toimintaan. Erityisen tärkeä on HilD-niminen säätelijä, jonka rakenteesta tutkijat tunnistivat mahdollisille uusille lääkeaineille sopivan kohteen. Kyseessä on eräänlainen tasku molekyylin rakenteessa, ja tähän taskuun tutkijoiden löytämä yhdiste sopii täydellisesti. Sen seurauksena säätelijän toiminta häiriintyy ja näin tulehdusprosessi on mahdollista pysäyttää.
Kyseinen yhdiste, C26, löydettiin seulomalla suuri määrä yhdisteitä laajoista tietokannoista. Yhdisteiden seulonta toteutettiin käyttämällä Tieteen tietotekniikan keskuksen CSC:n supertietokoneita Kajaanissa ja siinä hyödynnettiin Itä-Suomen yliopistossa kehitettyjä menetelmiä. Testeissä tämän patogeenisalpaajan vaikutus ulottui myös immuunijärjestelmän makrofagisoluihin piiloutuneisiin salmonellabakteereihin, joita immuunivaste ei tavoita. Tutkijoiden mukaan se on lupaava lähtökohta lääkekehitykselle, mutta kestää vielä pitkään, ennen kuin salmonellatartuntojen hoitoon on käytettävissä patogeenisalpaajia.
Patogeenisalpaajia voitaisiin kehittää paitsi ihmisten, myös eläinten lääkkeiksi, erityisesti siipikarjalle. Toisin kuin antibiooteilla, jotka vahingoittavat myös hyödyllistä suolistomikrobistoa, tarkasti kohdennettavilla patogeenisalpaajilla ei olisi haitallisia vaikutuksia ihmisen elimistöön ja omaan mikrobiomiin.
Tutkimusartikkeli:
Abdelhakim Boudrioua, Joe D. Joiner, Iwan Grin, Thales Kronenberger, Vadim S. Korotkov, Wieland Steinchen, Alexander Kohler, Sophie Schminke, Julia-Christina Schulte, Michael Pietsch, Arun Naini, Simon Kalverkamp, Sven-Kevin Hotop, Travis Coyle, Claudio Piselli, Murray Coles, Katharina Rox, Matthias Marschal, Gert Bange, Antje Flieger, Antti Poso, Mark Brönstrup, Marcus D. Hartmann, Samuel Wagner: Discovery of synthetic small molecules targeting the central regulator of Salmonella pathogenicity. Science Advances, https://doi.org/10.1126/sciadv.adr5235
