Att kyssa en groda kommer inte att förvandla den till en prins - förutom i sagor - men grodor kanske hoppar mot en verklig förvandling till furstliga allierade i mänsklighetens kamp mot antibiotikaresistenta infektioner som hotar miljontals människor över hela världen. Forskare har rapporterat att grodhud innehåller naturliga ämnen som kan vara grunden för en kraftfull ny genre av antibiotika.
I en rapport vid American Chemical Societys 240:e nationella möte den 26 augusti beskrev teamet av trofasta grodfantaster att värva kollegor över hela världen för att skicka sekret från hundratals lovande grodskinn till deras laboratorium i Förenade Arabemiraten. Med hjälp av den amfibiska skattkammaren identifierade de mer än 100 antibiotikaämnen i skinnet på olika grodarter från hela världen. Man bekämpar till och med "Iraqibacter", bakterien som är ansvarig för läkemedelsresistenta infektioner hos skadade soldater som återvänder från Irak.
Michael Conlon, Ph. D., som rapporterade om forskningen, noterade att uppkomsten av läkemedelsresistenta bakterier, som har förmågan att rycka bort sig från konventionella antibiotika, är ett växande problem över hela världen. Som ett resultat behöver patienterna nya typer av antibiotika för att ersätta läkemedel som inte längre fungerar.
"Grodhud är en utmärkt potentiell källa till sådana antibiotika", säger Conlon, biokemist vid Förenade Arabemiratens universitet i Al-Ain, Abu Dhabi Emirate. "De har varit runt 300 miljoner år, så de har haft gott om tid att lära sig att försvara sig mot sjukdomsalstrande mikrober i miljön. Deras egen miljö inkluderar förorenade vattendrag där starka försvar mot patogener är ett måste."
Forskare har vetat i flera år att grodors hud är en rik källa till kemikalier som kan döda bakterier, virus och svampar. Forskare har försökt att isolera dessa bakteriebekämpande kemikalier och göra dem lämpliga för utveckling till nya antibiotika. Framgång har dock varit svårfångad eftersom froggy-antibiotika tenderar att vara giftiga för mänskliga celler och vissa kemikalier i blodomloppet förstör dem lätt.
Conlon och kollegor beskrev ett tillvägagångssätt för att övervinna dessa problem. De upptäckte ett sätt att justera den molekylära strukturen hos antibiotika i grodhud, vilket gör dem mindre giftiga för mänskliga celler men mer kraftfulla bakteriedödare. På liknande sätt upptäckte forskarna också andra justeringar som gjorde det möjligt för grodhudsekretet att undvika attacker från destruktiva enzymer i blodet. Resultatet var antibiotika som håller längre i blodomloppet och som är mer sannolikt att vara effektiva som infektionsbekämpare, noterade Conlon.
Antibiotikaämnena fungerar på ett ovanligt sätt som gör det mycket svårt för sjukdomsalstrande mikrober att utveckla resistens, sa Conlon.
Forskarna screenar för närvarande hudsekret från mer än 6 000 arter av grodor för antibiotikaaktivitet. Hittills har de renat och bestämt den kemiska strukturen på knappt 200, vilket har lämnat en potentiell bonanza av antibiotika som väntar på upptäckt.
"Många människor arbetar med mig och ger mig prover på grodhudsekret", sa Conlon, som har ett dussin forskningssamarbetspartners i Japan, Frankrike, USA och andra länder. "Vi använder faktiskt bara grodor för att få den kemiska strukturen hos antibiotikan, och sedan gör vi det i labbet. Vi är mycket noga med att inte skada dessa ömtåliga varelser, och forskare återvänder dem till naturen efter att ha svabbat deras hud efter det dyrbara. sekret."
Ett ämne som isolerats från hudutsöndringen från Foothill Yellow-legged Frog - en art som en gång var vanlig i Kalifornien och Oregon men som nu står inför utrotning - visar lovande för att döda meticillinresistenta Staphylococcus aureus (MRSA) bakterier. MRSA är en "superbug", ökända för att orsaka dödliga infektionsutbrott bland inlagda patienter. Nu förekommer det i miljöer utanför sjukhus, inklusive skolor, vårdhem och daghem.
Minkgrodans hud innehåller på samma sätt sekret som är lovande för att bekämpa "Iraqibacter", orsakad av multiresistent Acinetobacter baumanni.
Några av substanserna kan komma in i kliniska prövningar inom de kommande fem åren, förutspådde Conlon. Han föreställer sig att läkemedelsföretagen skulle kunna utveckla kemikalierna som krämer eller salvor för behandling av hudinfektioner eller som injicerbara läkemedel för behandling av läkemedelsresistenta infektioner i hela kroppen. Förenade Arabemiratens universitet gav finansiering för studien.
"Forskningen är också viktig eftersom den understryker vikten av att bevara den biologiska mångfalden", påpekade Conlon. "Vissa grodarter - inklusive de som kan innehålla potentiellt värdefulla medicinska ämnen - är i fara världen över på grund av förlust av livsmiljöer, vattenföroreningar och andra problem."
