Activitatea lantibioticelor asemănătoare nisinei derivate din intestin împotriva agenților patogeni intestinali

Lantibioticele sunt o clasă distinctă de peptide antimicrobiene produse de anumite tulpini de bacterii. Termenul „lantibiotic” este derivat dintr-un joc de cuvinte între „lanthionină” și „antibiotic”. Lantibioticele sunt cunoscute pentru structura lor unică, care include aminoacizii caracteristici lanthionină sau metillanthionină. Acești aminoacizi speciali sunt formați prin reacții post-translaționale, care implică unirea sulfurii unui cistein cu un β-carbon al unui alanin sau abutin în lanțul polipeptidic.

Caracteristica principală a lantibioticelor este capacitatea lor de a inhiba creșterea altor microorganisme, făcându-le utile ca agenți antimicrobieni. Ele acționează prin mai multe mecanisme, inclusiv prin perturbarea integrității membranei celulare a bacteriilor țintă, ceea ce duce la moartea celulelor bacteriene. Un exemplu cunoscut de lantibiotic este nisinul, care este utilizat pe scară largă ca conservant alimentar datorită eficacității sale împotriva unui spectru larg de bacterii, inclusiv a multor tulpini patogene și de alterare.
Un studiu recent publicat în ACS Chemical Biology de către cercetătorii de la Universitatea din Chicago au explorat impactul lantibioticelor asupra bacteriilor comensale din intestin, care sunt esențiale pentru sănătatea umană datorită rolului lor în descompunerea nutrienților, producția de metabolite și protecția împotriva patogenilor. Cercetătorii au identificat gene pentru producerea a șase lantibiotice diferite, similare cu nisinul, în genomurile bacteriilor intestinale umane, dintre care patru erau noi. În colaborare cu Wilfred A. van der Donk, PhD, de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign, au produs variante ale acestor lantibiotice pentru a testa efectele lor asupra patogenilor și bacteriilor comensale din intestin.

Rezultatele au arătat că, deși lantibioticele aveau efecte variate, acestea ucideau atât patogenii, cât și bacteriile comensale. Aceasta sugerează că, în ciuda eficacității lor în prevenirea contaminării alimentelor, lantibioticele ar putea avea, de asemenea, un impact semnificativ asupra microbiomului intestinal uman. Cercetătorii au studiat, de asemenea, structura peptidelor în lantibiotice pentru a înțelege mai bine activitatea lor, cu scopul de a învăța cum să folosească proprietățile lor antimicrobiene în mod benefic. Într-un alt studiu, laboratorul Pamer a demonstrat că un consorțiu de patru microorganisme, inclusiv una care produce lantibiotice, ajută la protejarea șoarecilor împotriva infecțiilor cu Enterococcus rezistent la antibiotice. De asemenea, se studiază prevalența genelor rezistente la lantibiotice în diferite populații de oameni pentru a înțelege mai bine cum astfel de bacterii pot coloniza intestinul în diferite condiții și diete.

Concluzia studiului este că, deși lantibioticele și bacteriile care produc lantibiotice nu sunt întotdeauna benefice pentru sănătate, cercetătorii caută modalități de a contracara influența potențial negativă, profitând în același timp de proprietățile lor antimicrobiene benefice.

sursa: News Medical
foto: University of Chicago