W dobie narastającej oporności na antybiotyki naukowcy coraz częściej zwracają się ku nietypowym źródłom nowych związków przeciwdrobnoustrojowych. Jednym z takich zaskakujących kierunków badań stały się… grzyby żyjące na ludzkiej skórze. Najnowsze badania zespołu z University of Oregon, opublikowane w prestiżowym piśmie „Current Biology”, wykazały, że drożdże z rodzaju Malassezia, będące częścią naszej naturalnej mikrobioty skórnej, mogą produkować związki o silnym działaniu antybakteryjnym przeciwko groźnym patogenom, takim jak gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus).
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak grzyby skóry mogą wytwarzać związki o działaniu antybakteryjnym
- Dlaczego Malassezia sympodialis jest przedmiotem zainteresowania naukowców
- Jakie znaczenie ma pH skóry w działaniu związków bioaktywnych
- Co badanie mówi o przyszłości antybiotyków i roli mikrobiomu skóry.
Niepozorni lokatorzy z ogromnym potencjałem
Grzyby z rodzaju Malassezia to stały element ekosystemu naszej skóry. Znane są głównie z udziału w takich schorzeniach jak łupież czy egzema, ale na ogół uznawane są za niegroźne i naturalne mikroorganizmy, które z powodzeniem współegzystują z gospodarzem. Ich przystosowanie do życia na skórze ssaków jest tak silne, że nie są w stanie wytwarzać kwasów tłuszczowych bez dostępu do lipidów wydzielanych przez ludzką skórę.
To właśnie dzięki tej zależności zespół badawczy pod kierunkiem dr Caitlin Kowalski odkrył wyjątkowe właściwości metaboliczne Malassezia sympodialis. W odpowiednio kwaśnym środowisku – takim, jakie panuje na powierzchni zdrowej skóry – grzyb ten potrafi przekształcać ludzkie lipidy w bioaktywne hydroksykwasy tłuszczowe. Co ciekawe, związek ten był znany wcześniej, lecz dopiero teraz ujawniono jego silne działanie przeciwko gronkowcowi złocistemu.
To, co było zabawne i interesujące w naszych badaniach, to to, że zidentyfikowaliśmy związek, który jest dobrze znany i który ludzie badali wcześniej – powiedziała Kowalski.
Grzyby kontra superbakterie
Gronkowiec złocisty to bakteria, która powszechnie bytuje w nosie i na skórze nawet co trzeciego człowieka. Choć zazwyczaj nie powoduje objawów, przy sprzyjających warunkach – np. otarciach naskórka czy ranach – może prowadzić do poważnych zakażeń, szczególnie w środowisku szpitalnym. Problem pogłębia fakt, że niektóre jego szczepy, zwłaszcza MRSA (ang. methicillin-resistant Staphylococcus aureus), wykazują oporność na wiele standardowych antybiotyków.
Badacze ustalili, że hydroksykwasy tłuszczowe produkowane przez Malassezia sympodialis działają jak detergenty – niszczą błonę komórkową gronkowca i powodują jej rozpad, prowadząc do śmierci bakterii w zaledwie 15 minut. Co więcej, związek ten działa selektywnie – nie atakuje innych, pożytecznych bakterii.
Dlaczego dopiero teraz to odkryto?
Jednym z przełomowych elementów badania była zmiana warunków laboratoryjnych. Jak tłumaczy Kowalski:
Myślę, że dlatego w niektórych przypadkach mogliśmy nie zauważyć tego rodzaju mechanizmów przeciwdrobnoustrojowych, ponieważ pH w laboratorium nie było wystarczająco niskie. Ale ludzka skóra jest naprawdę kwaśna.
Właśnie ta różnica w pH – między standardowymi warunkami laboratoryjnymi a rzeczywistym środowiskiem skóry – mogła sprawić, że wcześniejsze badania przeoczyły tak istotne właściwości tych związków.
Skuteczność i ograniczenia
Choć hydroksykwasy tłuszczowe wykazały dużą skuteczność w eliminowaniu S. aureus, badania ujawniły także, że bakterie mogą z czasem wykształcić mechanizmy tolerancji. Długotrwała ekspozycja na związki wytwarzane przez Malassezia prowadziła do mutacji w genie Rel, który odpowiada za bakteryjną odpowiedź na stres. Mutacje tego typu były wcześniej obserwowane u pacjentów z opornymi infekcjami gronkowcowymi.
To odkrycie sugeruje, że nawet naturalne substancje przeciwdrobnoustrojowe mogą przyczyniać się do selekcji opornych szczepów, jeśli nie zostaną odpowiednio przemyślane strategie ich zastosowania.
Mikrobiom skóry – nowy front walki z lekoopornością
Badanie to wpisuje się w rosnące zainteresowanie wykorzystaniem mikrobów rezydujących w ludzkim organizmie jako źródła terapeutycznego potencjału. Choć mikrobiom jelitowy jest dobrze zbadany, o mykobiomie skóry wiemy wciąż zaskakująco mało.
Skóra jest równoległym systemem do tego, co dzieje się w jelitach, co jest naprawdę dobrze zbadane. Skóra jest bogata w lipidy, a mikrobiom skóry przetwarza te lipidy, aby również wytwarzać związki bioaktywne – wyjaśnia Kowalski.
Identyfikacja przeciwbakteryjnych związków produkowanych przez grzyby zajęła naukowcom aż trzy lata i była możliwa dzięki interdyscyplinarnej współpracy z mikrobiologami i chemikami z McMaster University.
To było jak szukanie igły w stogu siana, tyle że w przypadku cząsteczek, których nie widać – podsumował Matthew Barber, adiunkt biologii na Uniwersytecie Oregon.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod TYM LINKIEM
Główne wnioski
- *Malassezia sympodialis* przekształca lipidy ludzkiej skóry w hydroksykwasy tłuszczowe o działaniu przeciwgronkowcowym.
- Nowo odkryty mechanizm działa tylko w kwaśnym środowisku skóry, co tłumaczy, dlaczego wcześniej go nie zauważano.
- Choć skuteczne, związki te mogą prowadzić do tolerancji bakterii przy dłuższej ekspozycji.
- Badania otwierają nowe perspektywy w poszukiwaniu antybiotyków na bazie naturalnego mikrobiomu człowieka.
Źródła:
- University of Oregon
- Current Biology
