Μια νέα γενιά ισχυρότερων αντιβιοτικών θα μπορούσε να προκύψει από μια μελέτη που αποκαλύπτει την αχίλλειο πτέρνα πολλών ανθεκτικών στα αντιβιοτικά μικροβίων.
Οι ισχυρές δέσμες φωτός – εκατομμύρια φορές λαμπρότερες από τον Ήλιο- του Diamond Light Source χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά ώστε να ληφθούν λεπτομερείς εικόνες της περίπλοκης μοριακής δομής που βοηθάει στη δημιουργία του προστατευτικού κυτταρικού τοιχώματος των βακτηρίων που προκαλούν ασθένειες. Το Diamond Light Source είναι το σύγχροτρον της Μεγάλης Βρετανίας – ένας κυκλικός επιταχυντής σωματιδίων.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η κατανόηση του πώς αυτή η μοριακή μηχανική λειτουργεί σε ατομική κλίμακα εντός του βακτηριακού κυτταρικού τοιχώματος, κρατά το κλειδί για την ανάπτυξη νέων ειδών αντιβιοτικών φαρμάκων που θα μπορούν να διαπερνούν τις άμυνες των ανθεκτικών μικροβίων.
Η μελέτη αποκάλυψε πως η δομή, γνωστή ως ΒΑΜ, αποτελείται από πέντε υπομονάδες πρωτεΐνης που συνεργάζονται για την κατασκευή των πυλών του βακτηριακού κυτταρικού τοιχώματος, οι οποίες επιτρέπουν ζωτικής σημασίας θρεπτικές ουσίες να εισέλθουν εντός του μικροβιακού κυττάρου.
Η λειτουργία του BAM βρίσκεται σε όλα τα αρνητικά κατά Γκραμ βακτήρια – μια κατηγορία μικροβίων που προκαλεί μια σειρά από δυνητικά θανατηφόρες μολύνσεις, από πνευμονία και μηνιγγίτιδα, ως σήψη του αίματος και τροφική δηλητηρίαση. Η ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά είναι ένα ιδιαίτερο πρόβλημα στα αρνητικά κατά Γκραμ βακτήρια.
Με τη χαρτογράφηση των τρισδιάστατων θέσεων των πέντε υπομονάδων του BAM, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι έχουν ανακαλύψει τελικά το πώς να μπλοκάρουν τον μηχανισμό που δημιουργεί τις πύλες του κυτταρικού τοιχώματος και με αυτό τον τρόπο να στερήσουν τις θρεπτικές ουσίες που χρειάζεται το μικρόβιο έως ότου λιμοκτονήσει.
Οι επιστήμονες αναφέρουν ότι τα ευρήματα ανοίγουν το δρόμο για μια νέα γενιά φαρμάκων που σκοτώνουν τα μικρόβια καταστρέφοντας τις άμυνές τους, αντί να επιτίθενται στα ίδια. Αυτή η προσέγγιση μπορεί να αποτρέψει ακόμη και την ανάπτυξη περαιτέρω ανθεκτικότητας στα φάρμακα.
Η περαιτέρω ανάλυση του μηχανισμού BAM θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στο να κατανοήσουμε καλύτερα δυσλειτουργίες των ανθρώπινων κυττάρων που συνδέονται με διαταραχές όπως ο διαβήτης, το Πάρκινσον και άλλες νευροεκφυλιστικές ασθένειες, καθώς παρόμοια μοριακή μηχανική κρύβεται στις κυτταρικές μεμβράνες των ανθρώπινων μιτοχονδρίων.
Οι ανακαλύψεις αυτές έγιναν χάρη στο Diamond Light Source που βρίσκεται στο Harwell του Oxfordshire της Μεγάλης Βρετανίας, το οποίο είναι ένα από τα πιο προηγμένα επιστημονικά μηχανήματα στον κόσμο. Παράγει υψηλής ενέργειας ακτίνες ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας – ακτίνες Χ, υπέρυθρες και υπεριώδεις – που είναι τόσο ισχυρές ώστε μπορούν να μας βοηθήσουν να «δούμε» μέσα στη δομή της ύλης. Οι εξαιρετικά εστιασμένες ακτίνες ακτινοβολίας μπορεί να αποκαλύψει ατομικής κλίμακας δομές σε ιούς μεταξύ άλλων και να βοηθήσουν τους επιστήμονες να απαντήσουν σε θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με τα πάντα, από τα δομικά στοιχεία της ζωής ως την προέλευση των άστρων και των πλανητών.
