"Vi er nødt til at blive ved med at fylde lægemiddelopdagelsespipelinen med innovative løsninger, herunder potentielle kombinationsterapier, for at løse det igangværende og voksende problem med antibiotikaresistens," siger Cassandra Quave. Ovenfor, Callicarpa dichotoma. (Kredit: Laitche via Wikipedia)
En forbindelse i bladene på en almindelig busk, den amerikanske skønhedsbær, øger et antibiotikas aktivitet mod antibiotikaresistente staph-bakterier, rapporterer forskere.
Laboratorieforsøg viser, at planteforbindelsen virker i kombination med oxacillin for at nedkæmpe resistensen over for stoffet af methicillin-resistent Staphylococcus aureuseller MRSA.
Den amerikanske skønhedsbær, eller amerikansk callicarpa, er hjemmehørende i det sydlige USA. Busken, der er frodig i naturen, er også populær i dekorativ landskabspleje og er kendt for prangende klynger af lyse lilla bær, der begynder at modnes om sommeren og er en vigtig fødekilde for mange fuglearter.
"Vi besluttede at undersøge de kemiske egenskaber af det amerikanske skønhedsbær, fordi det var et vigtigt lægeplante for indfødte amerikanere,” siger Cassandra Quave, en assisterende professor i Emory University's Center for Study of Human Health og Emory School of Medicine's Department of Dermatology, og co-senior forfatter af undersøgelsen i ACS infektionssygdomme.
Quave er også medlem af Emory Antibiotic Resistance Center og en leder inden for medicinsk etnobotanik, der studerer, hvordan oprindelige folk inkorporerer planter i helbredende praksis for at afdække lovende kandidater til nye lægemidler.
Feber, svimmelhed og kløende hud
Alabama, Choctaw, Creek, Koasati, Seminole og andre indianske stammer var afhængige af den amerikanske skønhedsbær til forskellige medicinske formål. De kogte blade og andre dele af planten til brug i svedbade til behandling af malariafeber og gigt. De lavede kogte rødder til behandlinger mod svimmelhed, mavepine og urinophobning og lavede sammenkogter mod kløende hud fra bark.
Tidligere forskning viste, at ekstrakter fra skønhedsbærets blade afskrækker myg og flåter. Og en tidligere undersøgelse foretaget af Quave og kolleger viste, at ekstrakter fra bladene hæmmer væksten af den bakterie, der forårsager akne. For den aktuelle undersøgelse fokuserede forskerne på at teste ekstrakter indsamlet fra bladene for effektivitet mod MRSA.
"Selv et enkelt plantevæv kan indeholde hundredvis af unikke molekyler," siger Quave. "Det er en omhyggelig proces at adskille dem kemisk, derefter teste og genteste, indtil du finder en, der er effektiv."
Forskerne identificerede en forbindelse fra bladene, der en smule hæmmede væksten af MRSA. Forbindelsen tilhører en gruppe kemikalier kendt som clerodane diterpenoider, hvoraf nogle bruges af planter til at afvise rovdyr.
Da stoffet kun hæmmede MRSA i beskedent omfang, prøvede forskerne det i kombination med beta-lactam-antibiotika.
"Beta-lactam-antibiotika er nogle af de sikreste og mindst giftige, der i øjeblikket er tilgængelige i antibiotika-arsenalet," siger Quave. "Desværre har MRSA udviklet resistens over for dem."
Laboratorietests viste, at skønhedsbærbladforbindelsen synergerer med beta-lactam-antibiotikumet oxacillin for at slå MRSA's resistens over for lægemidlet ned.
stigning i modstand?
Det næste trin er at teste kombinationen af skønhedsbærbladekstraktet og oxacillin som terapi i dyremodeller. Hvis disse resultater viser sig at være effektive mod MRSA-infektioner, vil forskerne syntetisere planteforbindelsen i laboratoriet og justere dens kemiske struktur for at forsøge at forbedre dens effektivitet yderligere som en kombinationsterapi med oxacillin.
"Vi er nødt til at blive ved med at fylde lægemiddelopdagelsespipelinen med innovative løsninger, herunder potentielle kombinationsterapier, for at løse det igangværende og voksende problem med antibiotikaresistens," siger Quave.
Hvert år i USA får mindst 2.8 millioner mennesker en antibiotika-resistent infektion, og mere end 35,000 mennesker dør, ifølge Centers for Disease Control and Prevention.
"Selv midt i COVID-19 kan vi ikke glemme spørgsmålet om antibiotikaresistens," siger Quave. Hun bemærker, at mange COVID-19-patienter modtager antibiotika for at håndtere sekundære infektioner forårsaget af deres svækkede tilstande, hvilket vækker bekymring for en senere stigning i antibiotika-resistente infektioner.
Micah Dettweiler, en nylig Emory-kandidat og en medarbejder i Quave-laboratoriet, er førsteforfatter til undersøgelsen. Yderligere medforfattere er fra Emory og Notre Dame University.
National Institute of Allergy and Infectious Disease, National Institute of General Medical Sciences, Jones Ecological Research Center og Emory University finansierede arbejdet.
