Zeewierextract kan helpen bij het ontwerpen van nieuwe medicijnen
Onderzoekers hebben ontdekt dat mariene Actinobacteriën, een familie van bacteriën die in zeewier leven, antimicrobiële en kankerbestrijdende eigenschappen kunnen hebben.
Veel mensen beschouwen microben als organismen die ziekten veroorzaken, maar mensen herbergen miljarden microben die essentieel zijn voor ons leven.
Microben zijn onder meer bacteriën, protozoa, schimmels, algen, amoeben en schimmels.
Microben produceren verbindingen die wetenschappers gebruiken om veel van de medicijnen te ontwikkelen die tegenwoordig beschikbaar zijn.
In de afgelopen jaren heeft het groeiende probleem van resistentie tegen geneesmiddelen ertoe geleid dat onderzoekers nieuwe grenzen moesten verkennen om alternatieve kandidaat-geneesmiddelen te vinden.
Actinobacteriën zijn micro-organismen die zowel in bodem als in water aanwezig zijn. In de mariene wereld spelen ze een essentiële rol bij zowel de recycling van biomaterialen als de productie van verbindingen die mogelijk farmaceutische toepassingen hebben.
Van land tot zee
Mariene actinobacteriën zijn nog relatief onontgonnen, maar eerdere studies hebben aangetoond dat deze bacteriën het potentieel hebben om toekomstige medicijnen te leveren tegen een breed scala aan ziekten, waaronder kanker, malaria, bepaalde infecties en ontstekingsaandoeningen.
Onderzoekers hebben geconcludeerd dat Actinobacteriën "een ander soort biochemische [stof] produceren met talrijke koolstofskeletten, waarvan is vastgesteld dat ze de belangrijkste component zijn die de menselijke pathogenese op verschillende locaties verstoort." Deze ontdekking zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe gerichte medicijnen.
Een nieuwe studie met in Grenzen in de microbiologie onthult dat een veel voorkomende soort zeewier wordt genoemd Laminaria ochroleuca, dat een rijke bron van Actinobacteriën is, heeft mogelijk antimicrobiële en antikanker eigenschappen die wetenschappers zouden kunnen gebruiken om nieuwe medicijnen te ontwikkelen.
"Ongeveer de helft van de 20.000+ microbe-afgeleide kandidaat-geneesmiddelen die momenteel bekend zijn, zijn afkomstig van Actinobacteria", zegt senior auteur Dr. Maria de Fátima Carvalho van het Interdisciplinair Centrum voor Marien en Milieuonderzoek (CiiMAR) in Portugal.
Actinobacteriën komen voornamelijk voor in sedimenten op de zeebodem, maar ze kunnen ook in zeewier leven. De overvloed van deze bacteriën in de zee zou een aanzienlijk voordeel kunnen zijn voor wetenschappers, zoals Dr.Carvalho uitlegt:
"Nu begint de aanvoer van nieuwe soorten op het land - waar ze net als een schimmel sporen en vertakte netwerken vormen - op te raken."
“Er zijn al verschillende nieuwe medicijnleads bekend die zijn afgeleid van mariene Actinobacteriën. Deze omvatten het antikankermiddel salinosporamide A, momenteel in klinische onderzoeken, en verschillende nieuwe antibiotica die effectief zijn tegen medicijnresistente infecties zoals MRSA en tuberculose, ”voegt Dr. Carvalho eraan toe.
L. ochroleuca is een bruine alg die complexe en diverse structuren vormt die kelpbossen worden genoemd. Onderzoekers wisten dat Actinobacteriën bij sommige kelp-soorten beschermende stoffen afstaan in ruil voor voeding en fysieke bescherming, maar dit is de eerste studie die zich richt op de bacteriën binnenin. L. ochroleuca.
Veelbelovende kandidaat-geneesmiddelen
Het onderzoeksteam analyseerde monsters van L. ochroleuca uit Noord-Portugal. Na het kweken van de monsters gedurende 6 weken in het laboratorium, isoleerden de wetenschappers 90 Actinobacteriële stammen, die ze screenden op antimicrobiële en antikankeractiviteit.
Uit het onderzoek bleek dat 45 van de Actinobacteriële extracten de groei van schadelijke bacteriën, zoals Candida albicans en Staphylococcus aureus, die huidinfecties kunnen veroorzaken. Sommige extracten bleven effectief bij zeer lage concentraties. Verschillende extracten vertoonden ook enige antikankeractiviteit.
Volgens Dr. Carvalho, "remden zeven van de extracten de groei van borstkanker en in het bijzonder zenuwcelkankers, terwijl ze geen effect hadden op niet-kankercellen." De wetenschappers concludeerden dat het zeewier L. ochroleuca bevat hoge concentraties Actinobacteriën met mogelijke kankerbestrijdende en antimicrobiële eigenschappen.
Verdere tests op deze krachtige bacteriestammen bevestigden dat sommige effecten toe te schrijven zijn aan verbindingen die de onderzoekers niet konden vinden in databases met bioactieve verbindingen. De auteurs van de studie willen hun onderzoek naar deze nieuwe chemicaliën graag voortzetten.
“We hebben extracten van twee Actinobacteria-stammen geïdentificeerd die niet overeenkomen met bekende verbindingen in de meest uitgebreide internationale database van natuurlijke bioactieve verbindingen. We zijn van plan deze opwindende resultaten op te volgen. "
Hoofdauteur Dr. Carvalho
