Zespół naukowców i lekarzy z Newcastle opracowuje nowy spray do nosa, którego głównym składnikiem jest morski mikrob, który pomoże oczyścić przewlekłe zapalenie zatok.
Badacze wykorzystali enzym wyizolowany z morskiej bakterii Bacillus licheniformis, którą odnaleziono na powierzchni wodorostów, które oryginalnie były badane przez naukowców z Newcastle University przy okazji wykorzystywania go jako środek czyszczący kadłuby statków.
Informacje na temat badań zostały opublikowane w PLOS ONE. Opis zawiera w jaki sposób w wielu przypadkach chroniczne zapalenie zatok wytwarza tzw. biofilm (zwany także błoną biologiczną) – cienką barierę ochronną, która broni je przed działaniem sprayów lub antybiotyków. Eksperymenty in vitro wykazały, że enzym – zwany NucB – rozproszył warstwę biofilmu aż w 58 procentach.
Doktor Nicholas Jakubovics z Newcastle University powiedział: “W efekcie enzym rozkłada zewnątrzkomórkowe DNA, które działa jak klej, który zatrzymuje komórki na powierzchni zatok. W warunkach laboratoryjnych NucB oczyścił ponad połowę organizmów, które badaliśmy”.
Zapalenie zatok czy to z polipami czy bez jest jednym z najczęstszych powodów, który kieruje ludzi do odwiedzania lekarza rodzinnego i dotyka około 10% dorosłych na terenie Europy. Mohamed Reda Elbadewey – konsultant w Otolaryngology Head and Neck Surgery we Freeman Hospital (który jest częścią Newcastle Hospitals NHS Foundation Trust) – został poproszony o kontakt z naukowcami na Newcastle University, po tym kiedy jeden ze studentów uniwersytetu oraz zarazem pacjent wspomniał o wykładzie na temat odkrycia NucB. W tym momencie pomaga on naukowcom eksplorować medyczny potencjał tego enzymu.
Elbadewey powiedział, że “zatoki są zbyt powszechne i obciążają pracę zbyt wielu przychodni zdrowia. U wielu ludzi symptomy zatok to po prostu zatkany nos, wydzieliny z nosa czy nawracające bóle głowy, utrata węchu czy ból twarzy. Pomimo, że sterydowe aerozole do nosa czy antybiotyki pomagają niektórym ludziom, to widzę, że są nieefektywne u wielu pacjentów i część z nich musi poddać się stresującemu zabiegowi. Jeśli udałoby się rozwinąć alternatywę do tego kroku, to mogłoby z niej korzystać tysiące pacjentów każdego roku”.
W badaniach zespół zebrał próbki śluzu i zatok od 20 pacjentów oraz wyizolował od dwóch do sześciu różnego rodzaju bakterii od każdej osoby. 24 różne szczepy były badane w laboratorium i wszystkie z nich wyprodukowały biofilm, który zawierał znaczą ilość pozakomórkowego DNA. Ta błona biologiczna uformowana przez 14 z tych szczepów była skutecznie rozproszona przez nową formę leczenia, która zawiera nową bakteryjną deoksyrybonukleazę – NucB.
Jak zostało wspomniane, podczas prób leczenia, bakterie otaczają się cienką, ochronną barierą. Wspomniany biofilm jest tworzony przez bakterie, które trzymają się razem poprzez sieć pozakomórkowego DNA, który przyciąga je jedna do drugiej oraz do powierzchni stałej – w tym wypadku do błony śluzowej zatok. Biofilm chroni zatem bakterie przez atakiem antybiotyków, co czyni bardzo trudnym oczyszczanie zatok.
W poprzednich badaniach nad morską bakterią Bacillus licheniformis, naukowcy z Newcastle University prowadzeni przez mikrobiologa morskiego – profesora Granta Burgess – odkryli, że kiedy bakteria jest wprowadzana do organizmu, to uwalania enzym, który rozkłada zewnętrzne DNA, przebijając się przez warstwę biofilmu i tym samym uwalnia inne bakterie ze wspomnianej sieci. Kiedy enzym NucB został oczyszczony i dodany do innych biofilmów, to w szybki sposób rozproszył śluz, docierając do komórek bakteryjnych i pozostawiając je podatnymi na leczenie.
Kolejnymi krokami są dalsze testy oraz rozwinięcie produktu, który będzie można wprowadzić na rynek we współpracy z przemysłem farmaceutycznym.
Źródło: Newcastle University, PLOS ONE
