Сочные новости о клюкве: блокировка бактериальных инфекций

Исследовательская группа во главе с Терри Камесано, доктором наук, профессором химической инженерии и деканом аспирантуры WPI, и Кэтрин Нето, доктором философии, профессором и заведующим кафедрой химии и биохимии Университета Массачусетса в Дартмуте, сообщают о своих выводах в статье «Атомно-силовая микроскопия. -направленное фракционирование показывает влияние фитохимических веществ клюквы на адгезию кишечной палочки », опубликованной в журнале Королевского химического общества Food & Function.
«С появлением новых супербактерий, устойчивых к современным антибиотикам, мы надеемся лучше понять механизмы бактериальной инфекции, чтобы мы могли определить потенциальные новые мишени для антибиотиков», — сказал Камесано.
По данным U.S.

Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) не менее 2 миллионов американцев ежегодно заражаются лекарственно-устойчивыми бактериями, и около 23000 человек умирают от этих инфекций. Чтобы вызвать инфекцию, бактерии сначала должны прикрепиться к хозяину и накапливаться в количестве, достаточном для образования биопленки. В новой статье команда сообщает, что соединения в клюквенном соке, называемые флавонолами, значительно снижают способность бактерий E.coli, чтобы прилипнуть к поверхности (различные штаммы E. coli несут ответственность за многие типы инфекций, в том числе инфекции мочевыводящих путей.)

Предыдущая работа Camesano, Neto и других показала, что группа соединений, называемых проантоцианидинами (PAC), вероятно, играет роль в способности клюквенного сока блокировать бактериальную адгезию. В новом исследовании команда Нето использовала передовые химические методы для разделения или «фракционирования» клюквенного сока на составляющие химические соединения и их характеристики.

Затем в WPI команда Camesano разработала E.coli в образцах фракционированного сока и использовали атомно-силовой микроскоп для измерения способности бактерий связываться с поверхностью. «Это исследование является первым, в котором метод фракционирования на основе анализа сочетается с атомно-силовой микроскопией для выявления компонентов клюквенного сока, которые наиболее сильно влияют на E.силы адгезии кишечной палочки ", — пишут авторы.
После первого раунда испытаний образцы, показавшие наибольшую способность снижать E. coli были дополнительно фракционированы в UMass Dartmouth, а затем возвращены в WPI для тестирования. Процесс проходил аналогичными циклами, что еще больше уменьшало количество соединений в каждом образце, чтобы сосредоточить внимание на ключевых химических веществах, влияющих на адгезию. Эти тесты показали, что флавонолы значительно снижают E.coli как самостоятельно, так и в присутствии ПАУ.

Одна конкретная группа, называемая флавонол-галактозидами, показала самые сильные результаты. «Как и PAC, мы думаем, что флавонолы являются частью системы защиты завода», — сказал Нето. "Это вторичные метаболиты, которые вырабатываются в больших концентрациях, когда растение находится в состоянии стресса или в присутствии патогенов."
«Это отличное сотрудничество, которое объединяет то, что мы делаем в WPI в области биофизики, с работой, которую UMass Dartmouth делает в области биохимии», — сказал Камесано. Нето добавил: «Я думаю, что у нас отличное партнерство с WPI, потому что мы подходим к вопросу с разных точек зрения и вместе обеспечиваем хорошую картину того, что происходит."

Новые данные основаны на ранее опубликованной работе, в которой Камесано и ее команда показали, что клюквенный сок сжимает крошечные усики (известные как фимбрии) на поверхности E. бактерии coli, которые позволяют ему плотно связываться со слизистой оболочкой мочевыводящих путей. Изменение формы значительно снижает способность бактерий оставаться на месте достаточно долго, чтобы вызвать инфекцию.

Камесано отметил, что флавонолы также могут влиять на способность фимбрий связываться с поверхностями, но иначе, чем это делают ПАК.
«Это убедительно свидетельствует об антиадгезивной роли других классов соединений клюквы в сочетании с уже известными ПАУ и может иметь значение для разработки альтернативных антибактериальных методов лечения», — пишут авторы. "Эти соединения следует дополнительно изучить, как по отдельности, так и в комбинации, на предмет их антимикробных свойств против различных бактериальных заболеваний, [чтобы] дать нам терапевтическое преимущество против этих" супербактерий ".’"

Портал обо всем