Лаборатория CSIR Джамму обнаружила, что растительное соединение каннабиса обладает антибиотическим действием | Объяснено

Каннабис может внести свой вклад в борьбу Индии с растущей угрозой устойчивость к антибиотикам.

Ученые из CSIR-Индийского института интегративной медицины (IIIM), Джамму, обнаружили, что фитоканнабиноиды, класс соединений, обнаруженных в растении каннабис, обладают некоторыми до сих пор неизученными антибиотическими свойствами.

Устойчивость к противомикробным препаратам (УПП) является серьезной проблемой здравоохранения во всем мире. Это означает, что бактерии, вирусы, грибки и паразиты больше не реагируют на лекарства, используемые для их лечения.

По словам Сангхапала Д. Саванта, старшего научного сотрудника Национальной химической лаборатории CSIR (NCL) в Пуне, бактерии за многие десятилетия выработали определенные сложные «щиты», чтобы противостоять воздействию антибиотиков.

К ним относятся образование биопленок — тонких листов бактериальных колоний, которые более устойчивы к антибиотикам, чем при разделении, — и клеточные механизмы, называемые эффлюксными насосами, которые вымывают лекарства из клеток.

Возникающая в результате УПП увеличивает риск распространения заболевания, тяжелого течения болезни и смерти.

Каково бремя УПП в Индии?

В соответствии с одна оценкаИндия сообщила о 2,97 тысячах смертей в 2019 году, которые могли быть связаны с УПП, и еще 10,42 тысяч смертей, которые могли быть связаны с УПП.

В сообщениях также отмечается злоупотребление антибиотиками в Индии их неправильное использование в животноводствеи плохая утилизация отходов для возникновения УПП и потенциально рендеринг Индия – «мировая столица УПП».

По этим причинам медицинские исследователи стремятся снизить уровень УПП и найти новые лекарства, которые борются с возбудителями УПП.

в новое исследованиеопубликовано в журнале ОКС Инфекционные болезниИсследователи IIIM проверили антибактериальные свойства тетрагидроканнабидиола (THCBD), полусинтетического фитоканнабиноида, против Золотистый стафилококкбактерии, ответственной за второе место по количеству смертей от AMR во всем мире.

Потребность в «альтернативных решениях»

Антибиотики – это химические соединения, выделенные из одного микроорганизма и используемые для уничтожения другого. С момента своего открытия они спасли миллионы жизней, но не справляются с бактериями AMR.

«С. золотистый включает штамм, известный как MRSA, устойчивый к метициллину. С. золотистый, устойчивый к последней линии антибиотиков под названием метициллин», — сказал Парвиндер Пал Сингх, главный научный сотрудник исследовательской группы IIIM и автор-корреспондент исследования. «Хотя существует множество антибиотиков для С. золотистыйпоявление штамма MRSA требует альтернативных решений».

Исследование показало, что THCBD, полученный из каннабиса, может бороться с MRSA. «Мы протестировали эту молекулу на восьми-десяти различных устойчивых штаммах вируса. С. золотистыйчто указывает на его потенциал посредством отдельного механизма и открывает многообещающие возможности для дальнейшего исследования».

Как производится THCBD?

Каннабиноиды — это класс соединений, содержащихся в растении каннабис. Приставка «фито» в слове «фитоканнабиноид» означает, что он происходит из растения. Каннабиноиды связываются с рецепторами в организме животных, вызывая различные неврологические эффекты.

Исследователи извлекли каннабидиол из растения каннабиса и заставили его реагировать с водородом, используя палладий в качестве катализатора. В результате этого процесса образовалась смесь молекул с одинаковым составом и порядком атомов, но разной структурой. Одним из них был THCBD.

Каковы были последствия THCBD?

Затем исследователи протестировали THCBD на бактериальных культурах в лаборатории. Минимальное количество, которое оказывается эффективным против штамма грамположительных бактерий. С. золотистый Обычно используемая в исследованиях УПП концентрация составляет 0,25 мкг/мл, что исследователи назвали «эффективным».

Они обнаружили, что THCBD «продемонстрировал высокую эффективность» против сверхэкспрессии эффлюксного насоса и штаммов MRSA.

Они также написали, что THCBD «значительно сократил» количество жизнеспособных микробных клеток С. золотистый кожные инфекции у мышей.

Наконец, они обнаружили, что это соединение либо дополняет, либо индифферентно действует на эффекты других распространенных антибиотиков, таких как мупироцин, пенициллин G и ципрофлоксацин, а это означает, что их можно использовать вместе.

«Хотя мы определили многообещающего кандидата, путь к превращению его в жизнеспособное лекарство предполагает преодоление дополнительных препятствий», — сказал доктор Сингх. «Создание комплексного профиля безопасности является важным шагом, который еще предстоит увидеть. В дальнейшем наше внимание будет сосредоточено на решении этих проблем для разработки улучшенной и более безопасной молекулы для потенциальных применений лекарств».

Хорошо ли изучен THCBD?

Тем не менее, Шоукат Рашид, старший научный сотрудник отдела медицинской химии IIIM, назвал исследование «очень интересным» и «заставляющим задуматься».

«С одной стороны, он хорошо ориентирован на разработку новых методов лечения против УПП, а с другой, он привносит в исследование УПП менее изученные, но очень мощные фитоканнабиноиды».

Основная причина, по которой его еще не было в списке? THCBD происходит из каннабиса, который известен своими опьяняющими свойствами. В результате было непросто сотрудничать в исследованиях фитоканнабиноидов с другими институтами.

Доктор Савант сказал, что исследования, связанные с каннабисом, наталкиваются на юридические ограничения и необходимость придерживаться определенных правил при изучении этого растения.

Например, раздел 20 Закона о наркотических средствах и психотропных веществах 1985 года ограничивает употребление каннабиса и не делает исключений для исследований.

«Эта исследовательская группа последние несколько лет занимается исследованиями каннабиса или фитоканнабиноидов. Они разработали различные стратегии и многосторонние подходы для создания мощных молекул на основе каннабиноидов для лечения различных заболеваний, включая рак, обезболивание, эпилепсию и инфекции», — сказал доктор Рашид.

Что будет дальше с THCBD?

Панкадж Сингх Чам, ведущий автор исследования, сказал, что группа «стремится изучить возможности сотрудничества, чтобы ускорить наш прогресс».

«Очень важно создать рамочное соглашение и соглашение о транспортировке. В настоящее время у многих университетов нет разрешения на проведение исследований на заводе, и предпринимаются усилия по получению разрешения правительства», — добавил он.

«Исследование, недавно опубликованное исследовательской группой доктора Сингха… представило уникальный набор молекул, которые могут изменить правила игры в решении проблем, связанных с УПП», — сказал доктор Савант. «Обнаружено, что он способен стать хорошим доклиническим кандидатом, который нуждается в дальнейшей доработке с точки зрения сходства с лекарством».

Он добавил, что решение проблемы растворимости ТГХБД могло бы стать «жизнеспособной стратегией» в дополнение к проведению комплексной оценки профиля безопасности, чтобы подготовить почву для его использования в качестве лекарственного средства.

В чем заключается проблема растворимости?

Растворимость является важным фактором для лекарственного средства. Например, многие антибиотики вводятся перорально. Прежде чем их активные ингредиенты смогут абсорбироваться в определенном месте организма, препарат необходимо растворить в водном растворе. Если он не растворяется должным образом, организм не сможет усвоить его должным образом.

Помимо прочего, на растворимость влияют свойства растворителя. Например, молекула может быть слишком гидрофильной (любящей воду) или липофильной (любящей жир), объяснил доктор Сингх. В биологической системе цитоплазма, заполняющая внутреннюю часть клетки, представляет собой студенистую жидкость, а клеточная стенка в основном состоит из липидов.

Молекула лекарства в этой среде не должна быть ни слишком гидрофильной, ни слишком липофильной, а находиться между ними. По словам доктора Сингха, THCBD «слегка склоняется к липофильности». Достижение этого «лекарственного» баланса имеет решающее значение для его надлежащей растворимости.

«В наших предстоящих усилиях мы стремимся улучшить эти свойства», — сказал он.

Эти исследования «могут привести к некоторым плодотворным результатам исследований и будут также полезны для общества», добавил доктор Савант.

Хирра Азмат — журналист-фрилансер из Джамму и Кашмира.