Gli scienziati hanno compilato la prima revisione completa dei prodotti naturali vegetali che svolgono un ruolo nell'attività antibatterica, servire da guida nella ricerca di nuovi farmaci per combattere i patogeni resistenti agli antibiotici.

Recensioni chimiche ha pubblicato il lavoro dei ricercatori della Emory University, che comprende 459 prodotti naturali vegetali che hanno soddisfatto criteri rigorosi per dimostrare l'attività antibatterica. La recensione è anche depositata sulla piattaforma condivisa per la ricerca e la conoscenza degli antibiotici (SPARK), sponsorizzato da Pew Charitable Trusts.

"Speriamo che i chimici e i ricercatori di farmacologia utilizzino la nostra recensione come guida per approfondire il potenziale promettente di molti composti vegetali, "dice Cassandra Quave, autore senior della revisione e professore associato presso il Centro di Emory per lo studio della salute umana e il Dipartimento di dermatologia della Emory School of Medicine. Quave è anche membro dell'Emory Antibiotic Resistance Center.

Negli Stati Uniti, almeno 2,8 milioni di persone contraggono ogni anno infezioni resistenti agli antibiotici e più di 35, 000 persone muoiono per loro, secondo i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie.

"Se mai ci fosse un tempo per coltivare la nostra conoscenza e attingere al potere chimico delle piante, questo è, " Quave dice. "Stiamo assistendo a un aumento della resistenza antimicrobica in tutto il mondo. E, allo stesso tempo, stiamo anche perdendo grandi quantità di biodiversità vegetale".

Attualmente si stima che due piante su cinque siano minacciate di estinzione, secondo il Rapporto sullo stato delle piante e dei funghi nel mondo, pubblicato nel 2020 dai Royal Botanic Gardens, Kew.

Quave è leader nel campo dell'etnobotanica medica, studiando come gli indigeni incorporano le piante nelle pratiche di guarigione per scoprire candidati promettenti per nuovi farmaci. Il laboratorio Quave ha identificato composti da piante come l'albero del pepe brasiliano, il beautyberry americano e il castagno europeo che inibiscono pericolosi batteri resistenti agli antibiotici.

Il suo laboratorio ha trovato, ad esempio, che gli acidi triterpenoidi dell'albero del pepe brasiliano "disarmano" lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina, noto come MRSA, bloccando la sua capacità di produrre tossine.

Il primo antibiotico penicillina, è stato derivato da microbi in muffa che uccidono i batteri. Da allora, gli scienziati hanno scoperto altri microrganismi che vivono nel terreno, facili da coltivare in laboratorio e che possono uccidere i patogeni resistenti ad alcuni farmaci. La capacità dei batteri di continuare a sviluppare resistenza, però, sta superando la capacità di generare farmaci efficaci da queste fonti.

"Un ostacolo per i prodotti naturali delle piante che entrano nella nuova pipeline di farmaci è la complessità del processo di scoperta, " Dice Quave. "Devi identificare una pianta candidata promettente, stuzzicare attraverso le centinaia di sostanze chimiche contenute all'interno di una particolare pianta per identificare il composto attivo, e poi isolare abbastanza di questo composto per fare esperimenti su di esso. Non è facile come sequenziare un microbo del suolo e farne crescere una grande vasca per condurre esperimenti".

Attingere alla conoscenza delle persone tradizionali che hanno usato le piante per secoli per curare le infezioni offre preziosi indizi su dove concentrare la ricerca, aggiunge.

"Negli ultimi decenni, è cresciuto l'interesse nello studio delle piante come potenziali candidati ai farmaci, " Quave dice. "Le tecnologie sono migliorate per accedere più facilmente e studiare le molecole bioattive all'interno delle piante. E vengono pubblicati altri documenti che seguono procedure standardizzate per la valutazione delle attività antimicrobiche tra i composti vegetali".

Per la revisione in corso, il laboratorio Quave ha esaminato quasi 200 articoli pubblicati tra il 2012 e il 2019 che soddisfacevano rigorosi criteri di standardizzazione per l'autenticazione di composti di origine vegetale che inibivano significativamente l'attività antibatterica. I coautori hanno abbracciato studenti universitari che hanno condotto le revisioni iniziali della letteratura a studenti laureati e scienziati specializzati in biologia, chimica, farmacologia e/o botanica.

I 459 composti inclusi nella revisione comprendono una vasta gamma di specie, comprese quelle di famiglie di piante comunemente note come agrumi, margherite, fagioli e menta. I composti si dividono in tre classi principali di sostanze chimiche:circa la metà sono derivati ​​fenolici, circa il 25% sono terpenoidi, quasi il 6% sono alcaloidi e il resto è classificato come altri metaboliti.

Gli autori della revisione hanno selezionato 183 dei composti e hanno fornito ulteriori discussioni sulla loro attività antibatterica, biosintesi, struttura chimica, meccanismo d'azione e loro potenziale come antibiotici.

"Questi sono tutti composti come appaiono in natura, non sintetizzato o derivatizzato dai chimici, "Spiega Quave. "Volevamo fornire una panoramica sistematica che portasse in primo piano i promettenti candidati ai farmaci, aprendo un nuovo spazio chimico per la scoperta. La nostra revisione può servire come punto di partenza per i chimici per considerare se potrebbero ottimizzare uno qualsiasi di questi composti per diventare impalcature per i trattamenti antibiotici".