Paleopharmaceuticals fra baltisk rav kan bekæmpe lægemiddelresistente infektioner

I århundreder, mennesker i de baltiske lande har brugt gammelt rav til medicinske formål. Selv i dag, spædbørn får rav-halskæder, som de tygger for at lindre smerter i tænderne, og folk putter pulveriseret rav i eliksirer og salver for dets påståede anti-inflammatoriske og anti-infektiøse egenskaber. Nu, forskere har udpeget forbindelser, der hjælper med at forklare baltisk ravs terapeutiske virkninger, og som kan føre til ny medicin til at bekæmpe antibiotika-resistente infektioner.

Forskerne vil præsentere deres resultater i dag på forårsmødet i American Chemical Society (ACS).

Hvert år i USA mindst 2,8 millioner mennesker får antibiotika-resistente infektioner, fører til 35, 000 dødsfald, ifølge U.S. Centers for Disease Control and Prevention. "Vi vidste fra tidligere forskning, at der var stoffer i baltisk rav, der kunne føre til nye antibiotika, men de var ikke blevet systematisk udforsket, " siger Elizabeth Ambrose, Ph.D., hvem er hovedefterforsker af projektet. "Vi har nu udvundet og identificeret flere forbindelser i baltisk rav, der viser aktivitet mod gram-positive, antibiotika-resistente bakterier."

Ambroses interesse stammede oprindeligt fra hendes baltiske arv. Mens du besøgte familie i Litauen, hun samlede ravprøver og hørte historier om deres medicinske anvendelser. Østersøregionen indeholder verdens største forekomst af materialet, som er forstenet harpiks dannet for omkring 44 millioner år siden. Harpiksen sivede fra nu uddøde fyrretræer i Sciadopityaceae familie og fungerede som et forsvar mod mikroorganismer som bakterier og svampe, samt planteædende insekter, der ville blive fanget i harpiksen.

Ambrose og kandidatstuderende Connor McDermott, som er på University of Minnesota, analyserede kommercielt tilgængelige baltiske ravprøver, foruden nogle, som Ambrose havde samlet. "En stor udfordring var at forberede et homogent fint pulver fra ravstenene, der kunne ekstraheres med opløsningsmidler, McDermott forklarer. Han brugte et valseværk med bordplade, hvori krukken er fyldt med keramiske perler og ravsten og drejet om på siden. Gennem forsøg og fejl, han bestemte det korrekte forhold mellem perler og småsten for at give et halvfint pulver. Derefter, ved hjælp af forskellige kombinationer af opløsningsmidler og teknikker, han filtrerede, koncentrerede og analyserede ravpulverekstrakterne ved gaskromatografi-massespektrometri (GC-MS).

Dusinvis af forbindelser blev identificeret fra GC-MS-spektrene. De mest interessante var abietinsyre, dehydroabietinsyre og palustrinsyre-20-kulstof, treringede organiske forbindelser med kendt biologisk aktivitet. Fordi disse forbindelser er svære at rense, forskerne købte rene prøver og sendte dem til et firma, der testede deres aktivitet mod ni bakteriearter, hvoraf nogle er kendt for at være antibiotikaresistente.

"Det vigtigste fund er, at disse forbindelser er aktive mod gram-positive bakterier, såsom visse Staphylococcus aureus stammer, men ikke gram-negative bakterier, " siger McDermott. Gram-positive bakterier har en mindre kompleks cellevæg end gram-negative bakterier. "Dette indebærer, at sammensætningen af ​​bakteriemembranen er vigtig for aktiviteten af ​​forbindelserne, " siger han. McDermott fik også en japansk paraplyfyr, den nærmeste levende art til træerne, der producerede harpiksen, der blev til baltisk rav. Han udtog harpiks fra nålene og stilken og identificerede sclaren, et molekyle til stede i ekstrakterne, som teoretisk kunne gennemgå kemiske transformationer for at producere de bioaktive forbindelser, som forskerne fandt i baltiske ravprøver.

"Vi er glade for at komme videre med disse resultater, " siger Ambrose. "Abietinsyrer og deres derivater er potentielt en uudnyttet kilde til ny medicin, især til behandling af infektioner forårsaget af gram-positive bakterier, som i stigende grad bliver resistente over for kendte antibiotika."