Obnoví čeští vědci účinnost antibiotik nanočásticemi stříbra?

26. leden 2018
03514435.jpeg

Vzrůstající rezistence bakterií na antibiotika je čím dál větším problémem. Účinnost ne vždy fungujících léčiv mohou vrátit nanočástice stříbra, jak objevil český týmu přírodovědců. Více vysvětlil v Magazínu Leonardo chemik Aleš Panáček z Palackého univerzity v Olomouci.

„Stříbro se používá v boji proti bakteriím po staletí. Nejčastěji v podobě mletého prášku, pak i ve formě koloidních částic, ale od jejich užívání se brzy ustoupilo, protože byla objevena antibiotika.“

Právě čeští vědci obnovili výzkum antibakteriálních účinků koloidního stříbra. „Tato forma je daleko méně nebezpečná pro lidský nebo živočišný organismus než forma mikrokrystalická.“

„Byli jsme skutečně mezi prvními, kteří se zabývali studiem biologických nebo antibakteriálních účinků koloidního stříbra vůči bakteriím. A troufám si tvrdit, že jsme byli první, kteří věnovali pozornost právě závislosti velikosti částic na jejich protibakteriální aktivitě.“


„Dobře známý negativní účinek stříbra je tzv. argyrie. Ta vzniká jako důsledek nadměrného užívání stříbra. Příkladem může být stříbro na šlechtických a panovnických dvorech při stolování jako dezinfekce. To vedlo k modrošedému zabarvení kůže nebo očního bělma, odtud i pochází označení šlechtických rodin jako těch s modrou krví.“

Problémem je, že s klesající velikostí částic stříbra zároveň roste jejich negativní účinek vůči lidským buňkám. „Jako optimální se jeví velikost okolo 20 až 30 nanometrů. Tak velké částice skvěle inhibují bakterie nebo kvasinky , ale zároveň nevykazují cytotoxicitu vůči lidským buňkám. Stále ale mohou být nebezpečné, pokud se to přežene s koncentrací.“

Letošní průlomový objev českých vědců spočívá v tom, že popsali, jak se vyhnout obranné reakci, kterou se bakterie stříbru brání. „Nejdřív jsme museli vyvolat rezistenci u bakterií tak, že jsme je opakovaně a po dlouhou dobu vystavovali nízkým koncentracím stříbra. A bakterie se dokázaly na stříbro adaptovat.“

„Mechanismus této obrany je velmi jednoduchý. Bakterie se naučily nanočástice stříbra shlukovat do větších celků, a v okamžiku, kdy k tomu dochází, stříbro ztrácí svou aktivitu, podobně jako v případě zvětšení velikosti částic stříbra.“

Důvodem je to, že bakterie produkují protein flagelin, který má schopnost se na povrch jednotlivých částic nejprve nalepit a ve druhé fází je jako lepidlo spojovat ve větší shluky.


„Nanočástice stříbra na rozdíl od antibiotik hubí bakterii na několik úrovních. Narušují buněčné stěny a membrány. Tvoří také velmi reaktivní radikály, které vyvolávají oxidativní stres, který také buňkám škodí. Nanočástice navíc reaguje s proteiny a enzymy, takže zpomaluje životně důležité metabolické procesy buňky. Existuje i interakce s DNA: stříbro vyvolá její srážení, a bakterie ztrácí schopnost se rozmnožovat.“

Z odborné literatury vědci zjistili, že produkci tohoto proteinu lze velmi dobře inhibovat přírodními látkami obsaženými v kůře granátového jablka. „Neví se, které látky jsou za to přesně zodpovědné, ale efekt spočívá na genetické úrovni, kdy jsou potlačeny geny zodpovědné za produkci flagelinů.“

„Takže když se smíchají nanočástice stříbra s extraktem z kůry z granátového jablka, tak bakterie nejsou schopny tvořit flagelin, a tím nejsou schopny být odolné vůči nanočásticím stříbra.“

Jak lze dále s poznatky českého vědeckého týmu naložit? „Pořád je před námi obrovská výzva ověření obnovení účinků antibiotik pomocí nanočástic stříbra za využití živého organismu, pokusného zvířete.“

„Doposud jsme všechny tyto efekty ověřovali ve zkumavce na koloniích bakterií. Takže do procesu nevstupují další efekty a vlivy v živém organismu. Předpokládám, že i v živém organismu budou tyto procesy probíhat podobně. Ale je to prostě velký otazník a oblast, které se musíme v budoucnu věnovat,“ shrnul Aleš Panáček.

autoři:Ondřej Čihák, Martina Pouchlá
  • Věda
  • antibiotika
  • rezistence
  • stříbro
  • nanočástice