Americkí vedci v nanomateriáli zistili, ako strieborné ióny pôsobia na baktérie vrátane tých, ktoré sú rezistentné na antibiotiká. Výsledky výskumu sú publikované v časopise Applied and Environmental Microbiology.
Antimikrobiálne vlastnosti striebra sú známe už po stáročia, ale ako presne striebro ničí baktérie, zostáva záhadou. Štúdie antibakteriálneho účinku striebra sa tradične obmedzujú na porovnávanie vlastností organizmov ošetrených prípravkami obsahujúcimi striebro s kontrolami. Poskytlo to však iba kvantitatívne hodnotenie, ktoré nám neumožnilo pochopiť samotný fyzikálny mechanizmus pôsobenia kovu na mikroorganizmy.
Americkí vedci z University of Arkansas analyzovali proces pôsobenia iónov striebra na proteíny živých baktérií na molekulárnej úrovni. Na tento účel použili pokročilú zobrazovaciu techniku - fotoaktivovanú lokalizačnú mikroskopiu so sledovaním jednotlivých častíc -, aby v priebehu času sledovali dynamiku určitých proteínov v Escherichia coli, modelovom organizme pre mikrobiologický výskum.
Vedci očakávali, že ióny striebra spomalia aktivitu baktérií, ale videli opak - ióny striebra urýchľovali difúznu dynamiku proteínov.
„Je známe, že ióny striebra môžu inhibovať a ničiť baktérie, takže sme očakávali, že ošetrenie striebrom v baktériách všetko spomalí. Ale nečakane sme zistili, že dynamika proteínu sa zrýchlila, - citované v tlačovej správe univerzity, slová vedúceho štúdie, docent fyziky Yong Wang (Yong Wang).
Pri bližšom štúdiu správania proteínov vedci zistili, že ióny striebra spôsobujú, že párové vlákna DNA v baktériách oddeľujú a oslabujú väzbu medzi proteínom a DNA. Kalorimetrické analýzy potvrdili, že ióny DNA a striebra interagujú priamo.
"Ak áno, môžete vysvetliť rýchlejšiu dynamiku proteínov spôsobenú striebrom," hovorí Wang. - Ak je proteín viazaný na DNA, pohybuje sa pomaly v baktériách spolu s DNA, ktorá je obrovskou molekulou. Naopak, keď sú ošetrené striebrom, proteíny odpadávajú z DNA, pohybujú sa samy osebe, a preto sa pohybujú rýchlejšie. ““
Wang a jeho kolegovia pozorovali rozdelenie vlákien DNA spôsobené iónmi striebra počas ich predchádzajúcej štúdie so zahnutou DNA. Potom experimentom bolo zvýšenie napätia v ohýbaných reťazcoch DNA, aby boli náchylnejšie na interakcie s inými chemikáliami vrátane iónov striebra.
Propagačné video:
"Nakoniec chceme využiť nové poznatky získané z tohto projektu na vytvorenie efektívnejších antibiotík založených na nanočasticiach striebra," uviedol Wang.
Vedci dúfajú, že ich výsledky pomôžu vytvoriť lieky založené na nanočasticiach striebra v boji proti tzv. Superbugám - baktériám rezistentným na bežné antibiotiká - ktoré sa v posledných rokoch stali skutočnou hrozbou pre verejné zdravie v celosvetovom meradle.