Naturalne alkaloidy pomogą w walce z antybiotykoopornością i nawracającymi infekcjami przewodu pokarmowego?

„Naturalne alkaloidy mogą wejść do codziennej terapii jako uzupełnienie klasycznej farmakoterapii i być może pomóc w przełamaniu impasu związanego z narastającą opornością bakterii. Konieczne jest jednak dopracowanie technologii podawania tych związków oraz potwierdzenie ich bezpieczeństwa i skuteczności w dobrze zaprojektowanych badaniach klinicznych” – mówią w najnowszej pracy naukowcy z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu. 

W ich ocenie alkaloidy takie jak berberyna, sanguinaryna i chelerytryna wykazują silne działanie przeciwbakteryjne i wspierają barierę jelitową.

Problem atybiotykooporności i nawracających infekcji 

Pod mikroskopy naukowców trafiły berberyna, sanguinaryna i chelerytryna − trzy związki roślinne, które potencjalnie mogą być wsparciem w interwencji w przypadku groźnych zakażeń jelitowych.

Antybiotyki w niektórych przypadkach przestają być tak skuteczne jak były do tej pory. Oporne bakterie szerzą się szybciej niż nowe leki trafiające na rynek. A w tym przypadku nie chodzi tylko o zwykłe „zatrucia pokarmowe”. Bakterie takie jak Shigella spp., Salmonella spp., enteroinwazyjne szczepy E. coli, Listeria spp., Campylobacter spp. czy Yersinia spp. potrafią przekraczać barierę jelitową i powodować poważne, zagrażające życiu komplikacje zdrowotne. Szacuje się, że co roku z ich powodu na całym świecie umiera ponad 400 tysięcy ludzi.

W obliczu tych trudności naukowcy zaczynają patrzeć w stronę roślin. Trzy alkaloidy izochinolinowe – berberyna, sanguinaryna i chelerytryna – zyskują reputację naturalnych wspomagaczy i godnych zastępców antybiotyków. Nie tylko „zabijają” bakterie, ale też wzmacniają śluzówkę jelita, łagodząc stan zapalny i przywracając równowagę jelitowej mikrobioty.

− Ze względu na zawarte w nich związki bioaktywne wykazują silne działanie przeciwdrobnoustrojowe. Działają wielokierunkowo, m.in. poprzez uszkodzenie błony komórkowej bakterii, zwiększenie jej przepuszczalności, hamowanie tworzenia biofilmu, a nawet, co ciekawe, inaktywację enzymów odpowiedzialnych za rozwój oporności na antybiotyki – mówi dr Anna Duda-Madej z Katedry i Zakładu Mikrobiologii Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu.

Berberyna – z roślinnej apteki

Pochodzi z berberysu i od setek lat była stosowana w medycynie ludowej na bóle brzucha. Dziś badania pokazują, że berberyna nie tylko działa przeciwbakteryjnie, ale też wypełnia „szczeliny” między komórkami jelit. Hamuje także rozwój biofilmów bakteryjnych – tych samych, które chronią bakterie przed antybiotykami.

Co więcej, berberyna niejako rozmawia z naszą mikrobiotą. Zwiększa liczbę korzystnych bakterii, takich jak Akkermansia i Lactobacillus, a zmniejsza liczebność patogenów. W badaniach klinicznych pomagała pacjentom z zespołem jelita drażliwego i wspierała terapię zakażenia Helicobacter pylori.

Sanguinaryna − wojownik w podwójnej walce

Ten alkaloid wyizolowany z roślin makowatych (Papaveraceae) to mistrz w gaszeniu jelitowych pożarów. W modelach zapalenia jelita grubego skutecznie redukował cytokiny zapalne i poprawiał strukturę błony śluzowej. Działał równie skutecznie jak niektóre leki przeciwzapalne.

Dodatkowo sanguinaryna potrafi blokować kluczową „broń” bakterii – np. systemy sekrecyjne, które pozwalają im wtargnąć do wnętrza komórek. W laboratorium łączyła siły z antybiotykami, potęgując ich działanie przeciw Listeria spp. i Salmonella spp.

Chelerytryna − strażnik szczelności jelit

Chelerytryna jest najmniej znana z tej trójki, ale nie mniej obiecująca. Hamuje nadmierne wydzielanie chlorków w jelicie, co może ograniczyć biegunkę w przebiegu infekcji. Pomaga też w odbudowie kosmków jelitowych po uszkodzeniach, np. tych wywołanych niedokrwieniem.

W połączeniu z antybiotykami ograniczała inwazyjność Salmonella spp. i Shigella spp. Potencjalnie może wspierać organizm w utrzymaniu równowagi między reakcją obronną a niszczeniem własnych tkanek.

Bariera jelitowa − niewidzialna tarcza

Dlaczego naturalne związki, takie jak berberyna, sanguinaryna czy chelerytryna, są tak cenne? Bo nie tylko walczą z bakteriami patogennymi, ale jednocześnie wspierają barierę jelitową – pierwszą linię obrony organizmu.

− Bariera jelitowa odgrywa kluczową rolę w ochronie naszego organizmu przed szkodliwym działaniem czynników zewnętrznych, w tym również patogenów i produkowanych przez nie metabolitów (np. toksyn). Probiotyki i prebiotyki, w tym również związki pochodzenia naturalnego, odgrywają istotną rolę w ochronie nabłonka jelit, utrzymaniu równowagi mikrobioty jelitowej oraz wpływają stymulująco na układ immunologiczny, nie dopuszczając do rozwinięcia się stanu zapalnego – podkreśla dr Duda-Madej.

Wsparcie antybiotykoterapii

Choć alkaloidy roślinne nie zastąpią w pełni antybiotyków, mogą stanowić ważny element wspierający leczenie, zwłaszcza w dobie rosnącej antybiotykooporności. Ich zaletą jest nie tylko działanie przeciwdrobnoustrojowe, ale też korzystny wpływ na mikrobiotę i szczelność bariery jelitowej − co może ograniczać nawracające infekcje i przewlekły stan zapalny.

− Tradycyjne związki są składnikiem wielu leków oraz stosowanych terapii. Mogą one działać synergistycznie z antybiotykami, obniżając ich minimalne stężenie hamujące (MIC – minimum inhibitory concentration), czyli najmniejszą dawkę potrzebną do zatrzymania wzrostu bakterii, a co za tym idzie – pozwalając zmniejszyć terapeutyczne dawki antybiotyku. Wykazują również aktywność przeciwnowotworową, działając hamująco na szlaki nowotworzenia aktywowane po zakażeniu niektórymi patogenami. Zatem wydają się pożytecznym uzupełnieniem konkretnego leczenia – wskazuje dr Duda-Madej.

Kolejnym krokiem musi być jednak dopracowanie technologii podawania tych związków oraz potwierdzenie ich bezpieczeństwa i skuteczności w dobrze zaprojektowanych badaniach klinicznych. Dopiero wówczas naturalne alkaloidy mogą realnie wejść do codziennej terapii jako uzupełnienie klasycznej farmakoterapii i być może pomóc w przełamaniu impasu związanego z narastającą opornością bakterii.

Tekst źródłowy: Can Nature Overcome Invasive Gastrointestinal Infections? Duda-Madej A, Viscardi S, Stecko J, Szymańska N, Topola E, Pacyga K, Szandruk-Bender M. International Journal of Molecular Sciences https://doi.org/10.3390/ijms26125795