Знаменитый ученый Александр Флеминг был ужасным неряхой и по одной из версий, в 1922 году он просто высморкался в чашку Петри с культурой микробов и обнаружил, что некий фермент, присутствующий в носовой слизи, – он назвал его лизоцим – может их растворять. Конечно, все это было не так просто, но возможно, что первоначальный толчок эксперименту и правда дала та самая «чудовищная неряшливость» ученого. Рассказывают, например, что в его лабораторию отваживались заглянуть немногие: везде валялись грязные колбы, а сев на стул, легко можно было напороться на шприц или ланцет.
Препарат с красивым названием лизоцим оказался пригодным для борьбы с бактериями, но бессильным против болезнетворных организмов. Все пришлось начинать едва ли не по новой. Причиной главного успеха доктора Флеминга также называют его экстремальную неряшливость. Якобы стол его был таких размеров, что он мог беспрепятственно выбирать чистое место для работы, не утруждая себя частыми уборками.
Но рано или поздно время для уборок наступало – как в тот знаменитый день, когда Флеминг в одном из сосудов с бактериальными культурами обнаружил плесень, угнетавшую высеянные бактерии. Ученый, утомленный исследованиями стафилококков, решил взять небольшой отпуск и уехал, как всегда оставив в лаборатории жуткий бардак. Когда он вернулся через несколько дней, в грязной чашке Петри наросла плесень, а содержавшиеся там колонии стафилококков погибли. Вскоре активное вещество было им выделено и названо пенициллином. «Вот так же вы открыли и лизоцим», – прокомментировал это его помощник Мерлин Цена, скорее с осуждением…
По другой (более правдоподобной) версии в 1928 году споры грибов случайно попали в окно одной лондонской больницы и приземлились в приоткрытую чашку Петри в лаборатории Александра Флеминга. Этот гриб, называемый пенициллином, в свое время изменит человеческую историю. С этого и началась история открытия антибиотиков.
Так или иначе, 28 сентября 1928 года в лаборатории больницы Святой Марии состоялось уникальное открытие. Автор рассказал о нем 13 сентября 1929 года на заседании Медицинского исследовательского клуба при Лондонском университете. Доклад Флеминга «Культура пенициллина» особого интереса у специалистов не вызвал: что можно делать с веществом, которое разлагается в течение короткого времени?! Возможно, поэтому его автор в течение почти десяти лет – с 1930 по 1940 год – нигде не упоминал о своем открытии.
На протяжении большей части истории человечество погибало от бактериальных эпидемий. Но, что ни говори, со времени появления первой таблетки пенициллина население планеты утроилось и позволило нам построить большие города, изменив облик планеты. Ожидается, что население планеты увеличится еще на два миллиарда. Тогда нам понадобится еще больше еды и антибиотиков, а следовательно, мы станем зависеть от грибов еще больше, чем сейчас. Спасительная сила антибиотиков — результат древней войны. Грибы и бактерии — заклятые враги. Везде, где растут грибы, они сталкиваются с бактериями, и за миллионы лет они развили в себе особые механизмы, чтобы убивать эти бактерии. Грибы прекрасные химики, они производят невероятные молекулы, которые мы, люди, не можем воспроизвести на данный момент в своих лабораториях. Но бактерии постоянно эволюционируют, и в результате сейчас мы оказались перед глобальным кризисом устойчивости к антибиотикам. Если мы не найдем решения, то сотни миллионов людей погибнут. Проблема в том, что у нас нет новых лекарств, и нам необходимо найти новые пути преодоления этой проблемы.
В 2014 году микробиолог Джерард Д. Райт с группой ученых попытался выяснить, не появились ли у грибов новые способности борьбы с бактериальной резистентностью. Для этого он изучил образцы почвы в поисках соединения, которое смогло бы защитить наши антибиотики. Было проверено почти десять тысяч экстрактов, которые собрали из микроорганизмов в различной среде, и нашли один, который показал отличный результат в преодолении резистентности. Сокращенно они назвали его АММА, потому что аспергилломарасмин А слишком сложно произносить. Невероятно, но это соединение, вырабатываемое обычным почвенным грибом аспергиллом, восстановило силу наших антибиотиков. (Aspergillomarasmine A — это полиаминокислота, естественным образом вырабатываемая плесневым грибком Aspergillus versicolor. Сообщалось, что это вещество подавляет два белка устойчивости к антибиотикам карбапенемазы в бактериях, металло-бета-лактамазу 1 из Нью-Дели (NDM-1) и металло-бета-лактамазу, кодируемую интегроном Вероны (VIM-2), и делает устойчивые к антибиотикам бактерии восприимчивыми к антибиотикам. ) Каждый новый эксперимент доказывал эффективность нового вещества в борьбе с инфекцией. Когда эти новые грибковые молекулы были добавлены к антибиотикам, даже самые стойкие бактерии оказались побеждены. Ученые до этой поры никогда не сталкивались с таким мощным соединением.
Царство грибов — это химическая фабрика природы, предлагающая огромные преимущества человечеству. Уже сейчас половина из 20 наших самых ценных лекарств производится из грибов, включая иммунодепрессанты и статины, снижающие уровень холестерина. Многие из новых лекарств сделаны на основе грибов. В нашей повседневной жизни мы всецело полагаемся на этот набор в буквальном смысле волшебных соединений. В настоящее время ученые изучают преимущества широкого спектра грибов с точки зрения их противовоспалительных, противораковых, антиоксидантных и иммуностимулирующих свойств. Самое сложное для ученых — попытаться понять, почему грибы это делают и как мы можем это использовать, чтобы увеличить шансы найти то, что нам нужно. Имея миллионы потенциальных кандидатов, поиск полезных грибов требует четкой детективной работы.
Есть массы насекомых, которые, как нам известно, являются носителями полезных грибов, но есть много других насекомых, которых никто никогда не изучал с этой точки зрения, и поэтому ученые стали изучать социальных насекомых, которые, как и мы, имеют много проблем с бактериальными патогенами, стремящимися уничтожить все сообщество.
Один такой многообещающий кандидат — самый неряшливый хозяин в природе, муравей пуля. Эти муравьи живут в окружении отходов и разлагающихся тел, не обращая внимания вообще на гигиену. Можно наблюдать, как рядом с личинками и яйцами лежат целые кучи муравьиных экскрементов и муравьиных трупов. Очевидно, что муравьи придумали какой-то защитный механизм. Подумайте об этом в контексте своей собственной жизни, если бы у вас в спальне была куча экскрементов и трупов, вы бы сразу же подумали о них как об источнике заразы и как же можно нейтрализовать их как источник патогена.
Ученые собрали часть мертвых муравьев и мусора, который находился рядом, с целью выяснения, есть ли среди этого мусора грибок, который может быть полезен в качестве антибиотика и может использоваться муравьями для расщепления отходов в своей колонии. В лаборатории Энн Медон и группа ученых изучают грибы, найденные на муравьях, открывая окно в ранее невиданный мир. Собранные соскобы с хитина насекомых показали невероятное разнообразие грибов. Возможно, среди них есть те, которые вырабатывают нужные муравьям антибиотики, и которые можно использовать для переработки человеческих отходов...
Мы только начали свое путешествие в таинственное царство грибов, и куда бы мы ни посмотрели, нас везде ждут чудеса. Итак, если взять многие наши проблемы и попытаться их изучить, окажется, что грибы предлагают огромный выбор возможностей и их решение как благодаря своим химическим свойствам, так и благодаря разнообразию видов. Грибы обладают наивысшей способностью выживать в природе, это делает их одновременно могущественными союзниками и, если так случится, грозными врагами.
О грозных врагах продолжение следует.
Процитированные материалы
1. https://dzen.ru/a/YrFUL8ek3E148AwT
2. М.-А. СЕЛОСС, 2002. Прототаксис: гигантская окаменелость возрастом 400 млн лет, сапрофитный голобазидиомицет или лишайник? Mycological Research 106: 642-644)
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Юрский_период
4. https://en.wikipedia.org/wiki/Arturo_Casadevall
5. Артуро Касадевалл Школа общественного здравоохранения Блумберга при Университете Джонса Хопкинса | JHSPH · Кафедра молекулярной микробиологии и иммунологии имени У. Гарри Файнстоунаhttps://www.researchgate.net/profile/Arturo-Casadevall
6. Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)https://scientificrussia.ru/articles/primaty-upotrebliali-alkogolj-uzhe-10-millionov-let-nazad
https://dzen.ru/a/XcwBaiO4kwc-RMaT