- I det siste tiåret har forskere funnet ut at metallet sink kan ha en god effekt og redusere symptomene av lungebetennelse, men årsaken til dette har ikke være klar, skriver Sergio Manzetti.

Derfor kan sink lindre lungebetennelse

Forskeren forteller:

En ny studie avslører hvordan sink kan ta livet av bakterier som gir lungebetennelse.

1.10 2017 05:00

Lungebetennelse smitter årlig over 10 millioner mennesker, og er dødsårsaken for flere eldre og over 15 prosent av alle barn under fem år, ifølge Verdens helseorganisasjon.

Bakterien Streptococcus Pneumoniae er den vanligste et av årsakene til lungebetennelse, og behandles ofte med antibiotika. Bakterien bruker blant annet et eget enzym i sin livssyklus til å ta opp og slippe mangan, et metall som er ofte funnet i levende encellede organismer. Denne evnen kan vi bruke for å stoppe dem.

Bruker metall for å forsvare seg mot andre bakterier

Funksjonen til mangan er fortsatt uklar, men det binder seg til et spesielt protein vi kaller PsaA, som tar den opp og slipper den over bakteriemembranen. Denne prosessen ser ut til å være en forsvarsprosess mot andre bakterier.

I det siste tiåret har forskere funnet ut at metallet sink kan ha en god effekt og redusere symptomene av lungebetennelse, men årsaken til dette har ikke være klar. 

I en ny studie fra Fjordforsk har jeg funnet årsaken. Det har jeg gjort ved å bruke kvantekjemi. Det er en metode for å beregne elektroners energi og bølge-profiler i og mellom atomer. Det benyttes ofte til å beregne egenskaper til materialer og kjemiske forbindelser, men også for å studere visse områder i proteiner.

Hindrer bakterien fra overleve

I studien ser vi at elektronenes oppførsel er nøkkelen til å forstå hvorfor sink lindrer lungebetennelsesymptomene fra bakterien. Ved hjelp av høyhastighetsberegninger som har pågått i over et halvt år på en høy-ytelsesdatamaskin, ser vi at sink har den unike evnen til å binde seg til proteinet som bakterien bruker for å ta opp mangan.

Sinkets spesielle radius, som er kun 50000 milliard-dels meter, eller 50 picometer, mindre enn mangan spiller en sentral rolle. Denne unike konfigurasjonen av atom radius og ladning fører til sink blir værende i proteinet.

Sinks evne til å binde seg via elektrostatiske krefter fører til at proteinet til Streptococcus Pneumoniae ikke klarer å slippe den. Mangan kan ikke tas opp lenger og transporteres over membranen. Dette fører til at bakterien blir utsatt for angrep fra immunforsvaret og dør.

Denne studien viser hvor viktig analyser fra elektronnivået kan forklare fenomener på det medisinske plan, og hvordan høyhastighetsberegniner kan brukes i biologien.

Endret 02.10.2017: Rettet navn på bakterien i artikkelen. Takk til leseren som gjorde skribenten klar over feilen.

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Annonse

Slik stopper sink lungebetennelse

Her kan du lese de vitenskapelige tidsskriftsartiklene som forklarer hvordan det hele fungerer:

Sergio Manzetti. «Quantum chemical calculations of the active site of the solute-binding protein PsaA from Streptococcus pneumoniae explain electronic selectivity of metal binding.» Structural Chemistry, 2017. DOI: 10.1007/s11224-017-1036-6

Anuradha Bose mfl . «Efficacy of zinc in the treatment of severe pneumonia in hospitalized children< 2 y old.» The American journal of clinical nutrition, 2006.

W.A. Brooks mfl. «Zinc for severe pneumonia in very young children: double-blind placebo-controlled trial.» The Lancet, 2004.