Ameriški znanstveniki na nanoelektriki so ugotovili, kako srebrovi ioni delujejo na bakterije, vključno s tistimi, odpornimi na antibiotike. Rezultati raziskav so objavljeni v reviji Applied and Environmental Microbiology.
Antimikrobne lastnosti srebra so znane že stoletja, čeprav ostaja večinoma skrivnost, kako natančno srebro ubija bakterije. Tradicionalno so bile študije antibakterijskega učinka srebra omejene na primerjavo lastnosti organizmov, zdravljenih s pripravki, ki vsebujejo srebro, s kontrolo. Vendar je to dalo le kvantitativno oceno, ki nam ni omogočilo razumevanja samega fizikalnega mehanizma delovanja kovin na mikroorganizme.
Ameriški znanstveniki z univerze v Arkansasu so analizirali postopek delovanja srebrovih ionov na beljakovine živih bakterij na molekularni ravni. Da bi to naredili, so uporabili napredno tehniko slikanja - fotoaktivirano lokalizacijsko mikroskopijo z enim sledenjem delcev -, da bi sčasoma opazovali dinamiko nekaterih beljakovin v Escherichia coli, vzorčnem organizmu za mikrobiološke raziskave.
Znanstveniki so pričakovali, da bodo videli, da bodo srebrovi ioni upočasnili aktivnost bakterij, vendar so videli nasprotno - srebrni ioni so pospešili difuzijsko dinamiko beljakovin.
"Znano je, da lahko srebrovi ioni zavirajo in ubijejo bakterije, zato smo pričakovali, da bo zdravljenje s srebrom pri bakterijah vse upočasnilo. Toda nepričakovano smo ugotovili, da se je dinamika beljakovin pospešila, "- so v sporočilu za javnost citirali univerzo, besede vodje študije izrednega profesorja fizike Yong Wang (Yong Wang).
S podrobnejšim proučevanjem vedenja beljakovin so znanstveniki opazili, da srebrovi ioni povzročajo, da se parni nizi DNK v bakterijah ločijo in oslabijo vez med beljakovinami in DNK. Kalorimetrične analize so potrdile, da DNA in srebrovi ioni neposredno delujejo.
"Če je tako, lahko razložite hitrejšo dinamiko beljakovin, ki jo povzroča srebro," pravi Wang. - Ko se protein veže na DNK, se počasi giblje v bakterijah skupaj z DNK, ki je ogromna molekula. Nasprotno, pri zdravljenju s srebrom beljakovine odpadejo iz DNK, ki se gibljejo same od sebe in se zato hitreje gibljejo."
Wang in njegovi sodelavci so med prejšnjo raziskavo z upognjeno DNK opazili razcepitev verig DNK, ki jih povzročajo ioni srebra. Nato je bil poskus povečati napetost v upognjenih verigah DNK, da bi bili bolj dovzetni za interakcije z drugimi kemikalijami, vključno s ioni srebra.
Promocijski video:
"Na koncu želimo nova znanja, pridobljena iz tega projekta, uporabiti za ustvarjanje učinkovitejših antibiotikov, ki temeljijo na srebrnih nanodelcih," je dejal Wang.
Znanstveniki upajo, da bodo njihovi rezultati pripomogli k ustvarjanju zdravil na osnovi srebrnih nanodelcev za boj proti tako imenovanim "superbabcem" - bakterijam, odpornim na običajne antibiotike -, ki v zadnjih letih postajajo resnična grožnja javnemu zdravju v svetovnem merilu.