Algenextrakt kann helfen, neue Medikamente zu entwickeln
Forscher haben herausgefunden, dass marine Actinobakterien, eine Familie von Bakterien, die in Algen leben, antimikrobielle und krebsbekämpfende Eigenschaften haben können.
Viele Menschen betrachten Mikroben als Organismen, die Krankheiten verursachen, aber Menschen beherbergen Milliarden von Mikroben, die für unser Leben essentiell sind.
Zu den Mikroben gehören Bakterien, Protozoen, Pilze, Algen, Amöben und Schimmelpilze.
Mikroben produzieren Verbindungen, mit denen Wissenschaftler viele der heute verfügbaren Medikamente entwickeln.
In den letzten Jahren hat das wachsende Problem der Arzneimittelresistenz dazu geführt, dass Forscher neue Grenzen erkunden mussten, um alternative Arzneimittelkandidaten zu finden.
Actinobakterien sind Mikroorganismen, die sowohl im Boden als auch im Wasser vorhanden sind. In der Meereswelt spielen sie eine wesentliche Rolle sowohl beim Recycling von Biomaterialien als auch bei der Herstellung von Verbindungen, die möglicherweise pharmazeutische Anwendungen haben.
Vom Land zum Meer
Marine Actinobakterien sind noch relativ unerforscht, aber frühere Studien haben gezeigt, dass diese Bakterien das Potenzial haben, künftige Medikamente gegen eine Vielzahl von Krankheiten wie Krebs, Malaria, bestimmte Infektionen und entzündliche Erkrankungen bereitzustellen.
Forscher sind zu dem Schluss gekommen, dass Actinobakterien "eine andere Art von biochemischer [Substanz] mit zahlreichen Kohlenstoffgerüsten produzieren, von denen festgestellt wurde, dass sie die Hauptkomponente sind, die die Pathogenese des Menschen an verschiedenen Stellen stört." Diese Entdeckung könnte zur Entwicklung neuer zielgerichteter Arzneimittel führen.
Eine neue Studie mit in Grenzen in der Mikrobiologie zeigt, dass eine häufige Art von Seetang genannt wird Laminaria ochroleuca, das eine reiche Quelle für Actinobakterien ist, kann antimikrobielle und krebsbekämpfende Eigenschaften haben, mit denen Wissenschaftler neue Medikamente entwickeln könnten.
„Etwa die Hälfte der derzeit über 20.000 von Mikroben abgeleiteten Medikamentenkandidaten stammt von Actinobacteria“, sagt die leitende Autorin Dr. Maria de Fátima Carvalho vom Interdisziplinären Zentrum für Meeres- und Umweltforschung (CiiMAR) in Portugal.
Actinobakterien kommen überwiegend in Sedimenten am Meeresboden vor, können aber auch in Algen leben. Die Fülle dieser Bakterien im Meer könnte für Wissenschaftler von erheblichem Nutzen sein, wie Dr. Carvalho erklärt:
"Jetzt geht das Angebot an neuen Arten an Land - wo sie wie ein Pilz Sporen und verzweigte Netzwerke bilden - langsam zur Neige."
„Es sind bereits mehrere neuartige Arzneimittelleitungen bekannt, die von marinen Actinobakterien stammen. Dazu gehören das derzeit in klinischen Studien befindliche Antikrebsmittel Salinosporamid A und mehrere neue Antibiotika, die gegen arzneimittelresistente Infektionen wie MRSA und Tuberkulose wirksam sind “, fügt Dr. Carvalho hinzu.
L. ochroleuca ist eine Braunalge, die komplexe und vielfältige Strukturen bildet, die Seetangwälder genannt werden. Die Forscher waren sich bewusst, dass Actinobakterien bei einigen Seetangarten Schutzverbindungen als Gegenleistung für Ernährung und physischen Schutz spenden. Dies ist jedoch die erste Studie, die sich auf die darin enthaltenen Bakterien konzentriert L. ochroleuca.
Vielversprechende Medikamentenkandidaten
Das Forschungsteam analysierte Proben von L. ochroleuca aus Nordportugal. Nach 6-wöchiger Kultivierung der Proben im Labor isolierten die Wissenschaftler 90 Actinobakterienstämme, die sie auf antimikrobielle und Antikrebsaktivität untersuchten.
Die Studie ergab, dass 45 der Actinobacterial-Extrakte das Wachstum schädlicher Bakterien hemmten, wie z Candida albicans und Staphylococcus aureus, die Hautinfektionen verursachen können. Einige der Extrakte blieben bei sehr geringen Konzentrationen wirksam. Einige Extrakte zeigten auch eine gewisse Antikrebsaktivität.
Laut Dr. Carvalho „hemmten sieben der Extrakte das Wachstum von Brust- und insbesondere Nervenzellkrebs, hatten jedoch keinen Einfluss auf Nichtkrebszellen.“ Die Wissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass die Algen L. ochroleuca enthält hohe Mengen an Actinobakterien mit potenziellen krebsbekämpfenden und antimikrobiellen Eigenschaften.
Weitere Tests an diesen starken Bakterienstämmen bestätigten, dass einige der Effekte auf Verbindungen zurückzuführen sind, die die Forscher in Datenbanken mit bioaktiven Verbindungen nicht finden konnten. Die Autoren der Studie sind bestrebt, ihre Untersuchung dieser neuartigen Chemikalien fortzusetzen.
„Wir haben in der umfassendsten internationalen Datenbank natürlicher bioaktiver Verbindungen Extrakte aus zwei Actinobacteria-Stämmen identifiziert, die mit keinen bekannten Verbindungen übereinstimmen. Wir wollen diese aufregenden Ergebnisse weiterverfolgen. “
Hauptautor Dr. Carvalho
