埃默里大学的科学家们的研究表明，在美国内战期间用于治疗士兵伤口的传统植物疗法可能代表了一些现代抗生素的来源，这些抗生素是一些与严重伤口感染有关的最危险的多重耐药细菌。

在1861年至1865年的战争期间，常规药物很少，并且联邦外科医生总署委托制定了美国南部各州原产的药用植物指南，并用于传统的美洲原住民医学。埃默里大学领导的团队对指南中三种植物提取物的测试证实了它们的防腐性能，并证明它们可以防止一种或多种多重耐药细菌的生长：鲍曼不动杆菌，金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌。

“我们的研究结果表明，这些局部疗法的使用可能在内战期间挽救了一些肢体，甚至生命，”民族植物学家Cassandra Quave博士说，他是埃默里人类健康研究中心的助理教授。医学皮肤科。“民族植物学本质上是生存的科学 - 人们如何限制在他们的直接环境中可用的东西，”她补充说。“内战植物补救措施指南就是一个很好的例子。”Quave是研究人员论文的高级作者，该论文发表在今天的科学报告中，标题为“美国内战植物药物抑制生长生物膜形成，以及群体感应多重耐药细菌。“

抗生素耐药性是一种日益严重的全球公共卫生威胁。作者写道，细菌非常善于进化，抗生素耐药性上升是“对抗生素使用的必然反应”。“那么，任何一种抗生素都不是永久性的解决方案，而是抗击感染斗争的又一步。”

美国内战期间没有现代抗生素，也没有细菌理论的概念。正式的医生培训是初步的，防腐剂被简单地定义为“有助于防止外部或内部糜烂的滋补品。”例如，洋葱用于治疗粉末烧伤，但现在科学家才知道洋葱和大蒜含有抗菌剂这对细菌致病性，群体感应和生物膜形成的两个特征有影响。

研究人员解释说，生物膜包含细菌群落和多糖和蛋白质的细胞外混合物，可以物理保护微生物免受抗生素侵害。生物膜可以附着在表面上，并且是医疗植入物的特殊问题。群体感应是细菌细胞 - 细胞通信系统的一种形式，通过该系统，生物可以分泌化学信号和毒素，或显示其他致病活动，其响应于种群密度而被触发。

研究人员表示，虽然抑制群体感应和生物膜形成可能不会直接杀死细菌，但这些方法仍具有治疗价值。“在没有新的抗生素的情况下，多药耐药性感染可以通过给予生物膜抑制剂或法定数量的淬灭剂来增加细菌对免疫系统或常规抗生素的易感性。”Quave评论道，“还有很多方法可以帮助治愈感染，我们需要在抗药性细菌时代关注它们。“

在美国内战的后半段，联盟封锁阻止了南方邦联进口常规药物，如用于治疗疟疾的奎宁，以及用于治疗疼痛的吗啡和氯仿。植物学家Frances Porcher受联邦外科医生Samuel Moore的委托，寻找和编目可用作这些常用药物替代品的区域性本地药用植物。他的书名为“南方田野和森林的资源”，于1863年出版，其中包括37种植物，用作治疗坏疽和其他感染的防腐剂。

摩尔然后使用Porcher的书作为本地植物药物野外指南的基础，军队医生可以使用它来治疗士兵。当时经常进行截肢以治疗伤口感染，据估计，13名幸存的内战士兵中至少有一人至少截肢了一肢。“我惊讶地发现，更多的内战士兵死于疾病，而不是战斗中，”科学报告的第一作者Micah Dettweiler博士评论道。“我也很惊讶截肢是一种常见的截肢方式，作为感染伤口的医疗方法。”

由此产生的药用植物实地指南，标题为“现场服务和一般医院病人的土着补救办法的标准供应表”，甚至包括收集，制备和管理植物提取物的方法。对于他们的研究，埃默里大学领导的团队专注于调查埃默里校园中可用的三种指南植物。这些是白橡木(Quercus alba)和郁金香杨(Liriodendron tulipifera) - 两种树木 - 以及被称为魔鬼的手杖(Arala spinosa)的木质灌木。)。根据Porcher的规格收集每株植物的标本，包括白橡树皮和瘿的提取物，郁金香杨树叶，根内树皮和树枝树皮，以及魔鬼的手杖叶。然后在与伤口相关的三种多药耐药细菌上测试提取物。

鲍曼不动杆菌也被称为“伊拉克人”，因为它与从伊拉克战争中返回的受伤作战部队有关。该生物体对大多数一线抗生素具有抗性。“它正在成为士兵从战伤和医院恢复的主要威胁，”Quave说。金黄色葡萄球菌可能是许多常见葡萄球菌中最危险的，并且可以从皮肤感染或医疗器械传播以感染其他器官。肺炎克雷伯菌是医院感染的主要原因，可导致潜在致命的肺炎和感染性休克。

对三种药用植物的实验室测试表明，白橡木和郁金香杨树的提取物阻断了金黄色葡萄球菌的生长，白橡木提取物也抑制了鲍曼不动杆菌和肺炎克雷伯菌的生长。来自两种植物的提取物也阻断金黄色葡萄球菌生物膜形成。魔鬼的手杖提取物抑制了金黄色葡萄球菌中的生物膜形成和群体感应，这基本上“解除了”细菌。

作者总结说：“L. tulipifera，A。spinosa和Q. alba的提取物显示出对导致皮肤和软组织感染的细菌的抑制活性，证实了它们在美国内战期间作为防腐剂的用途。”“可能希望Porcher与药用植物的合作可以挽救许多生命和四肢......这些药用植物可能在现代医学中用作抗生素抗性细菌的治疗方法。”

作者说，事实上，约25%的现代药物来自传统医学中使用的天然产品。“天然产物 - 由生物体生产的化合物 - 被估计有40亿人直接用作医药，传统医学是其主要的医疗保健资源。”天然产品提取物的潜在好处之一是它们可能包含数十甚至甚至成千上万的化合物，因此可以表现出多种作用机制。

研究人员建议，“在体外测试体外活性提取物的抗菌特性也是本研究中合乎逻辑的下一步。”“考虑到这些提取物中的一些作为佐剂而非直接抗生素的潜力，它们可以作为佐剂与现有的FDA批准的抗生素一起用于增强伤口感染中的抗菌活性。”

“我们的研究可能有一天会有益于现代伤口护理，如果我们能够确定哪些化合物对抗菌活性起作用，”Dettweiler建议道。根据沃尔特里德陆军研究所伤口感染部门发病机制和毒力主任的共同作者Daniel Zurawski博士的说法，发现提取物中哪些化合物发挥抗菌作用将允许进行下一阶段的体外试验。“...我希望我们能够[进一步]在世界着名的细菌感染模型中测试这些分子。”

研究人员评论说，在Porcher的工作中测试其他植物的治疗潜力可能是有用的。“......考虑到在本研究中测试的提取物中所见的活性，在Porcher的书中研究其他植物作为抗菌剂的抗菌特性可能是值得的。总共有37种植物被描述为具有抗菌应用。随着抗生素耐药菌株的全球传播继续存在，考虑新的，可能是旧的治疗的所有可能来源变得越来越重要。“