Amerikanske forskere på nanoskalaen har fundet ud af, hvordan sølvioner virker på bakterier, inklusive dem, der er resistente over for antibiotika. Forskningsresultaterne offentliggøres i tidsskriftet Applied and Environmental Microbiology.
De antimikrobielle egenskaber ved sølv har været kendt i århundreder, skønt hvordan nøjagtigt sølv dræber bakterier forbliver stort set et mysterium. Traditionelt har undersøgelser af den antibakterielle virkning af sølv været begrænset til at sammenligne egenskaberne hos organismer behandlet med præparater indeholdende sølv med kontroller. Dette gav dog kun en kvantitativ vurdering, hvorved vi ikke fik forståelse for den meget fysiske mekanisme af metalvirkning på mikroorganismer.
Amerikanske forskere fra University of Arkansas har analyseret processen med sølvioner på proteinerne fra levende bakteriers proteiner på molekylært niveau. For at gøre dette brugte de en avanceret billeddannelsesteknologi - fotoaktiveret lokaliseringsmikroskopi med sporing af en enkelt partikel - for over tid at observere dynamikken i visse proteiner i Escherichia coli, en modelorganisme til mikrobiologisk forskning.
Forskere forventede at se, at sølvioner ville bremse aktiviteten af bakterier, men de så det modsatte - sølvioner accelererede proteiners diffusionsdynamik.
”Det er kendt, at sølvioner kan hæmme og dræbe bakterier, så vi forventede, at sølvbehandlingen i bakterier ville bremse alt. Men uventet fandt vi, at dynamikken i proteinet accelererede, - citeret i en pressemeddelelse fra universitetet, ordene fra studielederen, lektor i fysik Yong Wang.
Ved at studere proteinerne mere adfærd bemærkede forskerne, at sølvioner forårsager, at de parrede DNA-tråde i bakterier adskiller og svækker bindingen mellem proteinet og DNA. Kalorimetriske analyser har bekræftet, at DNA og sølvioner interagerer direkte.
"I så fald kan du forklare den hurtigere proteindynamik, der er forårsaget af sølv," siger Wang. - Når et protein er bundet til DNA, bevæger det sig langsomt i bakterier sammen med DNA, som er et kæmpe molekyle. Tværtimod, når de behandles med sølv, falder proteiner fra DNA'et og bevæger sig selv og bevæger sig derfor hurtigere."
Wang og hans kolleger har observeret opdeling af DNA-strenge forårsaget af sølvioner under deres tidligere undersøgelse med bøjet DNA. Derefter var eksperimentet at øge spændingen i de bøjede DNA-strenge for at gøre dem mere modtagelige for interaktion med andre kemikalier, herunder sølvioner.
Salgsfremmende video:
”I sidste ende ønsker vi at bruge den nye viden, der er opnået fra dette projekt, til at skabe mere effektive antibiotika baseret på sølv-nanopartikler,” sagde Wang.
Forskere håber, at deres resultater vil hjælpe med at skabe lægemidler baseret på sølv-nanopartikler til bekæmpelse af de såkaldte "superbugs" - bakterier, der er resistente over for almindelige antibiotika - som er blevet en reel trussel mod folkesundheden på verdensplan i de senere år.