"Wir müssen die Pipeline zur Wirkstoffentdeckung weiterhin mit innovativen Lösungen füllen, einschließlich potenzieller Kombinationstherapien, um das anhaltende und wachsende Problem der Antibiotikaresistenz anzugehen", sagt Cassandra Quave. Oben Callicarpa dichotoma. (Bildnachweis: Laitche via Wikipedia )
Eine Verbindung in den Blättern eines gewöhnlichen Strauchs, der amerikanischen Schönheitsbeere, verstärkt die Aktivität eines Antibiotikums gegen antibiotikaresistente Staphylobakterien, berichten Wissenschaftler.
Laborexperimente zeigen, dass die Pflanzenverbindung in Kombination mit Oxacillin die Resistenz gegen das Medikament gegen Methicillin-resistent verringert Staphylococcus aureusoder MRSA.
Die amerikanische Beautyberry oder Callicarpa Americana, stammt aus den südlichen Vereinigten Staaten. Der in freier Wildbahn fruchtbare Strauch ist auch in der Ziergestaltung beliebt und bekannt für auffällige Trauben hellvioletter Beeren, die im Sommer zu reifen beginnen und eine wichtige Nahrungsquelle für viele Vogelarten darstellen.
„Wir haben uns entschlossen, die chemischen Eigenschaften der amerikanischen Beautyberry zu untersuchen, weil dies wichtig war Heilpflanze für amerikanische Ureinwohner “, sagt Cassandra Quave, Assistenzprofessorin am Zentrum für das Studium der menschlichen Gesundheit der Emory University und an der Abteilung für Dermatologie der Emory School of Medicine und Co-Senior-Autorin der Studie in ACS-Infektionskrankheiten.
Quave ist außerdem Mitglied des Emory Antibiotic Resistance Center und führend auf dem Gebiet der medizinischen Ethnobotanik. Er untersucht, wie indigene Völker Pflanzen in Heilpraktiken einbeziehen, um vielversprechende Kandidaten für neue Medikamente zu finden.
Fieber, Schwindel und juckende Haut
Die Stämme Alabama, Choctaw, Creek, Koasati, Seminole und andere Indianerstämme verließen sich für verschiedene medizinische Zwecke auf die amerikanische Schönheitsbeere. Sie kochten Blätter und andere Pflanzenteile zur Verwendung in Schweißbädern zur Behandlung von Malaria-Fieber und Rheuma. Sie machten gekochte Wurzeln zu Behandlungen gegen Schwindel, Magenschmerzen und Urinretention und machten Zubereitungen für juckende Haut aus Rinde.
Frühere Untersuchungen ergaben, dass Extrakte aus den Blättern der Beautyberry Mücken abschrecken und Zecken. Eine frühere Studie von Quave und Kollegen ergab, dass Extrakte aus den Blättern das Wachstum des Bakteriums hemmen, das Akne verursacht. Für die aktuelle Studie konzentrierten sich die Forscher darauf, Extrakte aus den Blättern auf Wirksamkeit gegen MRSA zu testen.
"Selbst ein einzelnes Pflanzengewebe kann Hunderte einzigartiger Moleküle enthalten", sagt Quave. "Es ist ein mühsamer Prozess, sie chemisch zu trennen, dann zu testen und erneut zu testen, bis Sie einen finden, der effektiv ist."
Die Forscher identifizierten eine Verbindung aus den Blättern, die das Wachstum von MRSA leicht inhibierte. Die Verbindung gehört zu einer Gruppe von Chemikalien, die als Clerodan-Diterpenoide bekannt sind und von denen einige von Pflanzen zur Abwehr von Raubtieren verwendet werden.
Da die Verbindung MRSA nur mäßig inhibierte, versuchten die Forscher es in Kombination mit Beta-Lactam-Antibiotika.
"Beta-Lactam-Antibiotika gehören zu den sichersten und am wenigsten toxischen, die derzeit im Antibiotika-Arsenal verfügbar sind", sagt Quave. "Leider hat MRSA Resistenzen gegen sie entwickelt."
Labortests zeigten, dass die Beautyberry-Blatt-Verbindung mit dem Beta-Lactam-Antibiotikum Oxacillin zusammenwirkt, um die Resistenz von MRSA gegen das Medikament zu verringern.
Widerstandsschub?
Der nächste Schritt besteht darin, die Kombination aus Beautyberry-Blattextrakt und Oxacillin als Therapie in Tiermodellen zu testen. Wenn sich diese Ergebnisse gegen MRSA-Infektionen als wirksam erweisen, werden die Forscher die Pflanzenverbindung im Labor synthetisieren und ihre chemische Struktur optimieren, um ihre Wirksamkeit als Kombinationstherapie mit Oxacillin weiter zu verbessern.
"Wir müssen die Pipeline zur Wirkstoffentdeckung weiterhin mit innovativen Lösungen füllen, einschließlich potenzieller Kombinationstherapien, um das anhaltende und wachsende Problem der Antibiotikaresistenz anzugehen", sagt Quave.
In den USA erkranken jedes Jahr mindestens 2.8 Millionen Menschen an einer antibiotikaresistenten Infektion, und nach Angaben der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten sterben mehr als 35,000 Menschen.
"Selbst mitten im COVID-19 können wir das Problem der Antibiotikaresistenz nicht vergessen", sagt Quave. Sie stellt fest, dass viele COVID-19-Patienten Antibiotika erhalten, um Sekundärinfektionen zu behandeln, die durch ihre geschwächten Zustände hervorgerufen werden, was Bedenken hinsichtlich eines späteren Anstiegs antibiotikaresistenter Infektionen aufwirft.
Micah Dettweiler, ein Absolvent von Emory und Mitarbeiter des Quave-Labors, ist Erstautor der Studie. Weitere Koautoren kommen von der Emory and Notre Dame University.
Das National Institute of Allergy and Infectious Disease, das National Institute of General Medical Sciences, das Jones Ecological Research Center und die Emory University finanzierten die Arbeit.
