Klasična obrambna poteza kraljevih pitonov je, da se zvijejo v klobčič in skrijejo glavo. Njihove luskine pa skrivajo drug, veliko bolj prefinjen način obrambe: mikroskopske trne, ki zavirajo razraščanje bakterij. Odkritje, o katerem so strokovnjaki 11. marca poročali na straneh revije ACS Omega revije, lahko navdihne razvoj protimikrobnih materialov, ki delujejo na kemični zaščiti namesto na mehanski poti. »Mehanske metode bi lahko uporabljali skupaj z antibiotiki,« pravi Andrew Parnell, polimerni fizik z Univerze v Sheffieldu, ki ni sodeloval pri raziskavi. »S takšnim dvosmernim pristopom bi lahko ponovno uporabili nekatere stare antibiotike.«
Mikrostrukture so v naravi vseprisotne. Pticam dajejo bleščeče barve. Drobne izbokline na poru, listih lotosa in cvetnih listih vrtnic rastlinam pomagajo odvajati vodo. Mikroskopsko rebrenje na morskih psih zmanjšuje upor medija. Raziskovalci preučujejo tudi, kako bi lahko dlaki podobne strukture na koži gekonov in krilih škržatov preprečevale naselitev bakterij. In čeprav so mikrostrukturo kačje kože že preučevali glede barve in vpliva na gibanje, se z njeno potencialno zaščito pred bakterijami doslej niso kaj dosti ukvarjali.
Václav Peroutka z Visoke šole za kemijo in tehnologijo v Pragi in raziskovalna skupina, ki jo vodi, sta temeljito pregledala luskine kraljevega pitona (Python regius), ki nosijo gosto mrežo mikroskopskih trnov. Vsak trn je dolg približno 9 mikrometrov, kar približno ustreza velikosti ene celice. Raziskovalci so domnevali, da lahko trni zavirajo nastanek biofilmov, ki nastanejo, ko mikrobne skupnosti izločajo zaščitne sluzaste plasti, ki jim pomagajo pri oprijemanju na površine. Biofilmi zadržujejo hranila in izključujejo protibakterijska sredstva, hkrati pa mikrobom omogočajo izmenjavo genov, vključno z odseki DNK, ki zagotavljajo odpornost proti antibiotikom. Bakterije z biofilmom so lahko do 1000-krat odpornejše od prostoživečih.
Ekipa je z uporabo odvrženih kačjih kož, zbranih v živalskem vrtu v Plzni, posamezne luskine pritrdila na igle in jih inkubirala v hranilno bogatem gojišču z eno od dveh vrst bakterij - Escherichia coli ali Staphylococcus aureus. Po 48 urah so kontrolne vzorce iz polistirena prekrivali debeli, zreli biofilmi. Kačje luskine pa so bile veliko odpornejše proti mikrobom: E. coli in S. aureus sta se nanje oprijela za 88 % oziroma 78 % manj. Pod mikroskopom se je videlo, da so se bakterije na površini luskin naselile le redko, in če že, so našle zavetje kvečjemu med trni.
Raziskovalci predlagajo več možnih mehanizmov, kako lahko trni preprečujejo nastanek biofilmov. Izbokline lahko omejijo površino, ki je v stiku z bakterijami, ali pa mikrobe prisilijo v geometrijsko nestabilne tvorbe. Po mnenju raziskovalcev je mogoče tudi, da koničasti deli fizično poškodujejo celične membrane bakterij ali na kakšen način omejijo njihovo sposobnost izločanja biofilma.
Parnell bi rad videl nadaljnje raziskave za ugotovitev konkretnega mehanizma delovanja. Razumevanje konkretnih procesov je namreč ključno za to, da se biološko navdihnjeni razvoji pretvorijo v praktične izdelke in optimizirajo, pravi tudi Gregory Watson, raziskovalec biomimetike in nanotehnologije z Univerze Sunshine Coast. Hkrati pa mora za to, da se bodo protimikrobni izdelki s podobno mikrostrukturo kdaj razširili, spremembo koncepta sprejeti tudi javnost, opozarja Parnell. »Če preidemo na sistem, v katerem ne uporabljamo kemikalij, moramo sprejeti, da bo učinkovitost uničevanja bakterij veliko nižja. A s tem pride tudi velika prednost, da jih lahko uporabljamo na veliko več mestih,« pravi raziskovalec.
