Američtí vědci v nanoměřítku zjistili, jak stříbrné ionty působí na bakterie, včetně těch rezistentních na antibiotika. Výsledky výzkumu jsou publikovány v časopise Applied and Environmental Microbiology.
Antimikrobiální vlastnosti stříbra jsou známé po celá staletí, ačkoli to, jak přesně stříbro ničí bakterie, zůstává do značné míry záhadou. Tradičně byly studie antibakteriálního účinku stříbra omezeny na porovnání vlastností organismů ošetřených přípravky obsahujícími stříbro s kontrolami. To však poskytlo pouze kvantitativní hodnocení, což nám neumožnilo pochopit samotný fyzikální mechanismus působení kovu na mikroorganismy.
Američtí vědci z University of Arkansas analyzovali proces působení iontů stříbra na proteiny živých bakterií na molekulární úrovni. K tomu použili pokročilou zobrazovací techniku - metodu fotoaktivované lokalizační mikroskopie se sledováním jednotlivých částic -, aby v průběhu času sledovali dynamiku určitých proteinů v Escherichia coli, která je modelovým organismem pro mikrobiologický výzkum.
Vědci očekávali, že stříbrné ionty zpomalí aktivitu bakterií, ale viděli opak - stříbrné ionty urychlily difúzní dynamiku proteinů.
"Je známo, že ionty stříbra mohou inhibovat a zabíjet bakterie, takže jsme očekávali, že zpracování stříbra u bakterií vše zpomalí." Ale nečekaně jsme zjistili, že dynamika bílkoviny zrychlila, "- citoval v tiskové zprávě z univerzity, slova vedoucí studie, docent fyziky Yong Wang (Yong Wang).
Podrobnějším studováním chování proteinů vědci zjistili, že stříbrné ionty způsobují, že párové řetězce DNA v bakteriích oddělují a oslabují vazbu mezi proteinem a DNA. Kalorimetrické analýzy potvrdily přímou interakci DNA a stříbrných iontů.
"Pokud ano, můžete vysvětlit rychlejší dynamiku bílkovin způsobenou stříbrem," říká Wang. - Když je protein vázán na DNA, pohybuje se v bakteriích pomalu spolu s DNA, což je obrovská molekula. Naopak, když jsou ošetřeny stříbrem, proteiny odpadnou z DNA, pohybují se samy a tedy rychleji. “
Wang a jeho kolegové pozorovali rozdělení DNA řetězců způsobené ionty stříbra během jejich předchozí studie se zahnutou DNA. Potom experiment měl zvýšit napětí v ohýbaných vláknech DNA, aby byly náchylnější k interakcím s jinými chemikáliemi, včetně iontů stříbra.
Propagační video:
"Nakonec chceme využít nové poznatky získané z tohoto projektu k vytvoření účinnějších antibiotik založených na nanočásticích stříbra," řekl Wang.
Vědci doufají, že jejich výsledky pomohou vytvořit léky založené na nanočásticích stříbra v boji proti takzvaným „superbugům“- bakteriím rezistentním na běžná antibiotika -, která se v posledních letech stala skutečnou hrozbou pro veřejné zdraví v celosvětovém měřítku.