"We moeten de pijplijn voor het ontdekken van geneesmiddelen blijven vullen met innovatieve oplossingen, waaronder mogelijke combinatietherapieën, om het aanhoudende en groeiende probleem van antibioticaresistentie aan te pakken", zegt Cassandra Quave. Boven Callicarpa dichotoma. (Credit: Laitche via Wikipedia)
Een verbinding in de bladeren van een gewone struik, de Amerikaanse beautyberry, verhoogt de activiteit van een antibioticum tegen antibioticaresistente stafylokokbacteriën, melden wetenschappers.
Laboratoriumexperimenten tonen aan dat de plantensamenstelling in combinatie met oxacilline werkt om de resistentie tegen het medicijn van methicillineresistent te verminderen Staphylococcus aureusof MRSA.
De Amerikaanse beautyberry, of Amerikaanse callicarp, komt oorspronkelijk uit de zuidelijke Verenigde Staten. De struik, die in het wild rijk is, is ook populair in siertuinen en staat bekend om opzichtige trossen felpaarse bessen die in de zomer beginnen te rijpen en een belangrijke voedselbron zijn voor veel vogelsoorten.
“We hebben besloten de chemische eigenschappen van de Amerikaanse beautyberry te onderzoeken omdat het een belangrijke was medicinale plant voor indianen ”, zegt Cassandra Quave, een assistent-professor aan het Emory University's Centre for the Study of Human Health en Emory School of Medicine's Department of Dermatology, en co-senior auteur van de studie in ACS-infectieziekten.
Quave is ook lid van het Emory Antibiotic Resistance Center en een leider op het gebied van medische etnobotanie, en bestudeert hoe inheemse mensen planten opnemen in genezingspraktijken om veelbelovende kandidaten voor nieuwe medicijnen te ontdekken.
Koorts, duizeligheid en jeukende huid
De Alabama, Choctaw, Creek, Koasati, Seminole en andere inheemse Amerikaanse stammen vertrouwden voor verschillende medicinale doeleinden op de Amerikaanse beautyberry. Ze kookten bladeren en andere delen van de plant voor gebruik in zweetbaden om malariakoorts en reuma te behandelen. Ze maakten gekookte wortels tot behandelingen voor duizeligheid, buikpijn en urineretentie, en maakten brouwsels voor jeukende huid van schors.
Uit eerder onderzoek is gebleken dat extracten uit de bladeren van de beautyberry muggen en insecten afschrikken teken. En uit een eerdere studie van Quave en collega's bleek dat extracten uit de bladeren de groei van de bacterie die acne veroorzaakt, remmen. Voor de huidige studie richtten de onderzoekers zich op het testen van extracten die uit de bladeren waren verzameld op werkzaamheid tegen MRSA.
'Zelfs een enkel plantenweefsel kan honderden unieke moleculen bevatten', zegt Quave. "Het is een moeizaam proces om ze chemisch te scheiden en vervolgens te testen en opnieuw te testen totdat je er een vindt die effectief is."
De onderzoekers identificeerden een verbinding uit de bladeren die de groei van MRSA enigszins remde. De verbinding behoort tot een groep chemicaliën die bekend staat als clerodane diterpenoïden, waarvan sommige door planten worden gebruikt om roofdieren af te weren.
Omdat de verbinding MRSA slechts matig remde, probeerden de onderzoekers het in combinatie met bètalactamantibiotica.
"Beta-lactam-antibiotica zijn enkele van de veiligste en minst giftige die momenteel beschikbaar zijn in het antibioticum-arsenaal", zegt Quave. "Helaas heeft MRSA daar weerstand tegen ontwikkeld."
Laboratoriumtests hebben aangetoond dat de beautyberry-bladverbinding synergiseert met het bètalactam-antibioticum oxacilline om de resistentie van MRSA tegen het medicijn te verminderen.
Stoot in verzet?
De volgende stap is het testen van de combinatie van het beautyberry-extract en oxacilline als therapie in diermodellen. Als die resultaten effectief blijken te zijn tegen MRSA-infecties, zullen de onderzoekers de plantensamenstelling in het laboratorium synthetiseren en de chemische structuur ervan aanpassen om de effectiviteit als combinatietherapie met oxacilline verder te verbeteren.
"We moeten de pijplijn voor het ontdekken van geneesmiddelen blijven vullen met innovatieve oplossingen, waaronder mogelijke combinatietherapieën, om het aanhoudende en groeiende probleem van antibioticaresistentie aan te pakken", zegt Quave.
Elk jaar krijgen in de VS minstens 2.8 miljoen mensen een antibioticaresistente infectie en sterven meer dan 35,000 mensen, volgens de Centers for Disease Control and Prevention.
'Zelfs te midden van de COVID-19 mogen we het probleem van antibioticaresistentie niet vergeten', zegt Quave. Ze merkt op dat veel COVID-19-patiënten antibiotica krijgen om secundaire infecties als gevolg van hun verzwakte toestand op te vangen, wat haar zorgen doet rijzen over een latere toename van antibioticaresistente infecties.
Micah Dettweiler, recent afgestudeerd in Emory en staflid van het Quave-lab, is de eerste auteur van de studie. Extra coauteurs zijn van Emory en de Notre Dame University.
Het National Institute of Allergy and Infectious Disease, het National Institute of General Medical Sciences, het Jones Ecological Research Center en Emory University hebben het werk gefinancierd.
