Ett fältsjukhus på Gettysburg. (Kredit: National Park Service)

Tre växter från en guide till traditionella växtskyddsmedel i söder som den konfedererade kirurgen generalsekreterare under inbördeskrigets höjd har antiseptiska egenskaper, enligt ny forskning.

Resultaten visar att extrakt från växterna - den vita eken, tulpanpopplaren och djävulens stickpinne - har antimikrobiell aktivitet mot en eller flera av en trio av farliga arter av multidrugsresistenta bakterier i samband med sårinfektioner: Acinetobacter baumannii, Staphylococcus aureus, och Klebsiella pneumoniae.

"Våra resultat tyder på att användningen av dessa aktuella terapier kan ha sparat vissa lemmar och kanske ens lever under inbördeskriget", säger seniorförfattare Cassandra Quave, biträdande professor vid Centrum för humanläkeshögskolan och medicinska skolan dermatologiska avdelningen vid Emory University.

Quave är en etnobotanist som studerar hur människor använder växter i traditionell läkningspraxis för att avslöja lovande kandidater för nya droger. "Etnobotany är i grunden vetenskapen om överlevnad - hur människor får när de är begränsade till vad som finns tillgängligt i sin omedelbara miljö", säger hon. "Inbördeskrigets guide till växtskyddsmedel är ett bra exempel på det."

"Vår forskning kan en dag gynna modern sårvård, om vi kan identifiera vilka föreningar som är ansvariga för den antimikrobiella aktiviteten", säger Micah Dettweiler, den första författaren av papperet i Vetenskapliga rapporter.

Om forskare kan identifiera de aktiva ingredienserna "är det mitt hopp att vi kan testa dessa molekyler vidare i våra världsberömda modeller av bakteriell infektion", säger medarbetare Daniel Zurawski, chef för patogenes och virulens för sårinfektionsavdelningen vid Walter Reed Army Institute of Research.

"Jag har alltid varit ett inbördeskrig," lägger Zurawski till. "Jag är också en fast tro på att lära mig allt vi kan få från det förflutna så att vi nu kan dra nytta av våra förfaders kunskap och visdom."

Dettweiler var fortfarande en Emory-kandidatexamen när han hörde om inbördeskrigets anläggningsguide och bestämde sig för att undersöka den för sin examensarbete. Han har sedan examen med examen i biologi och arbetar nu som forskningsspecialist i Quave-labbet.

"Jag var förvånad att lära mig att långt fler inbördeskrigs soldater dog av sjukdom än i strid", säger han. "Jag blev också förvånad över hur vanlig amputation var som medicinsk behandling för ett smittat sår."

Omkring en i 13 överlevande inbördeskrig soldater gick hem med en eller flera saknade lemmar, enligt den amerikanska Battlefield Trust.

Francis Porcher, en botaniker och kirurg från South Carolina, sammanställd Resurser av södra fält och skogar, som inbegriper växtmekanismer som indianer och enslavade afrikaner använde. Denna 1863-kopia är från Stuart A. Rose Manuscript, Archives and Rare Book Library. (Kredit: Emory)

Vid inbördeskriget, från 1861 till 1865, var kult teori i sina utvecklingsstadier och började gradvis börja få acceptans. Formell medicinsk utbildning för läkare var också i sin linda. Ett antiseptiskt medel definierades helt enkelt som en tonic som används för att förhindra "köttets förkrossning." Jod och brom användes ibland för att behandla infektioner, enligt National Museum of Civil War Medicine, även om orsaken till deras effektivitet var okänd.

Andra konventionella läkemedel som fanns tillgängliga vid den tiden innehöll kinin, för behandling av malaria och morfin och kloroform, för att blockera smärta.

Militära fälthushåll inom Konfederationen hade emellertid inte tillförlitlig tillgång till dessa läkemedel på grund av blockad - Union Navy övervakade noggrant de stora hamnarna i söder för att förhindra att konfederationen skulle kunna handlas.

Sökande alternativ, Konfederationen beställde Francis Porcher, en botaniker och kirurg från South Carolina, för att sammanställa en bok med medicinska växter från de sydliga staterna, inklusive växtskyddsmedel som används av indianer och enslavade afrikaner. "Resources of the Southern Fields and Forests", publicerad i 1863, var ett viktigt kompendium av användningar för olika växter, inklusive en beskrivning av 37-arter för behandling av gangrän och andra infektioner. Samuel Moore, Confederate Surgeon General, utgick från Porcher arbete för att framställa ett dokument som kallas "Standardförrådstabell över inhemska rättsmedel för fältservice och de sjuka på allmän sjukhus".

En tecknadskarta, skapad i 1861, använder en orm för att illustrera Gen. Winfield Scotts plan att krossa Konfederationen ekonomiskt genom en blockad, ibland kallad "Anaconda-planen". (Kredit: Kongressbiblioteket) Visa större.

För den aktuella studien fokuserade forskarna på tre växtarter Porcher citerad för antiseptisk användning som växer i Lullwater Preserve på Emory campus. De omfattade två vanliga lövträd - den vita ek (Quercus alba) och tulpanpoppeln (Liriodendron tulipifera) -Så väl som en tornig skogsbruka som vanligtvis kallas djävulens stavpinne (Aralia spinosa).

Forskare samlar prover av dessa tre växter från campusprover, baserat på Porchers specifikationer. De tog utdragen från vit ekbark och galls; tulpanpoppelblad, rot inre bark och grenbark; och djävulens käpp lämnar. De testade därefter extrakten på tre arter av multidrugsresistenta bakterier som vanligen finns i sårinfektioner.

Aceinetobacter baumannii-Bättre känd som "Iraqibacter" på grund av sin förening med sårade stridsstyrkor som återvänder från Irak-kriget, uppvisar omfattande motstånd mot de flesta första antibiotika. "Det dyker upp som ett stort hot för soldater som återhämtar sig från stridsår och för sjukhus i allmänhet", säger Quave.

Staphylococcus aureus anses vara den farligaste av många vanliga staphbakterier och kan spridas från hudinfektioner eller medicinsk utrustning genom blodbanan och infektera avlägsna organ. Klebsiella pneumoniae är en annan ledande orsak till sjukhusinfektion och kan leda till livshotande fall av lunginflammation och septisk chock.

Laboratorietester visade att extrakt från den vita eken och tulpanpoppeln hämmade tillväxten av S. aureus, medan de vita ek-extrakten också hämmade tillväxten av A. baumannii och K. pneumoniae. Extrakt från båda dessa växter hämmade också S. aureus från att bilda biofilmer, vilket kan verka som en sköld mot antibiotika.

Extrakt från djävulens käpp hämmade både biofilmbildning och kvorumavkänning i S. aureus. Kvorumavkänning är ett signaliseringssystem som stammar bakterier använder för att tillverka toxiner och rampa virulens. Blockering av detta system väsentligen "avväpnar" bakterierna.

Traditionella växtmedel avvisas ofta om de inte aktivt angriper och dödar patogener, Quave-anteckningar och lägger till: "Det finns många fler sätt att hjälpa till att bota infektioner, och vi måste fokusera på dem i tiden med drogresistenta bakterier."

"Växter har en stor mängd kemisk mångfald, vilket är en ytterligare anledning att skydda naturmiljöer", säger Dettweiler. Han planerar att gå på grundskola med fokus på att undersöka växter för medicinska eller jordbruksändamål. "Jag är intresserad av växter eftersom de, trots att de inte flyttar från plats till plats, är extremt kraftfulla och viktiga."

En studie från Howard Hughes Medical Institute Science Education Program till Emory och bidrag från National Institute of Health, National Center for Complementary and Integrative Health, och från National Institute of Allergy and Infectious Disease stödde studien.

Källa: Emory University

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon