Neue Wirkungsmechanismen zur Bakterienabtötung entdeckt
Eine neue Gruppe von Antibiotika ist laut einer aktuellen Studie in der Lage, resistente Bakterien durch einen bislang unbekannten Mechanismus abzutöten. Die Entdeckung hat das Potenzial, im Kampf gegen antimikrobielle Resistenzen eine Wende herbeizuführen.
Forschende der McMaster University in Kanada entdeckten einen neuen Wirkungsmechanismus zur Bakterienabtötung, durch den sich Antibiotika herstellen lassen, die gegen resistente Bakterienstämme wirken. Die Studienergebnisse wurden kürzlich in dem renommierten Fachjournal „Nature“ präsentiert.
Was sind Glykopeptid-Antibiotika?
Glykopeptide sind Wirkstoffe, die von Bodenbakterien produziert werden. Sie stellen eine Gruppe von Antibiotika dar, die mit dem Aufbau der Zellwand grampositiver Bakterien interferieren. Da sie bei multiresistenten Bakterienstämmen wirken, sind sie von großer klinischer Bedeutung.
In dieser Antibiotika-Gruppe entdeckten die Forschenden zwei besonders vielversprechende Verbindungen: Corbomycin und Complestatin. Diese Wirkstoffe bieten dem Forschungsteam zufolge eine neue, noch nie dagewesene Möglichkeit, Bakterien abzutöten.
Wie töten die Wirkstoffe Bakterien ab?
„Bakterien haben eine Wand um die Außenseite ihrer Zellen, die ihnen Form gibt und zugleich eine Quelle der Stärke ist“, erläutert Biochemikerin Beth Culp, die Studienerstautorin. Während ältere Antibiotika wie Penicillin Bakterien töten, indem sie den Aufbau der Wand verhindern, machen es die neuen Antibiotika genau umgekehrt: Sie verhindern den Abbau der Zellwand.
Gefangen in den eigenen Zellwänden
„Damit eine Zelle wachsen kann, muss sie sich teilen und ausdehnen“, erklärt Culp. Wenn der Durchbruch der Zellwand jedoch blockiert ist, seien die Bakterien wie in einem Gefängnis in ihrer eigenen Hülle gefangen. Folglich können sie sich weder ausdehnen, noch wachsen, noch teilen.
Bei Mäusen erfolgreich
Die Forschenden zeigten an Mäusen, dass diese neuen Antibiotika Infektionen blockieren können, die durch das arzneimittelresistente Bakterium Staphylococcus aureus verursacht werden. Dieses Bakterium kann zahlreiche, zum Teil lebensgefährliche Infektionskrankheiten wie Blutvergiftung (Sepsis), Entzündungen der Herzinnenhaut (Endokarditis) oder Brustdrüsenentzündung (Mastitis) auslösen.
Neue Wirkungsweisen in bekannten Antibiotika entdecken
Das Team will nun den Ansatz benutzen, um weitere Antibiotika zu entdecken, die gegen resistente Bakterien wirken. Die Forschenden identifizierten die neue Wirkungsweise, indem sie die genetischen Grundlagen der Verbindungen in der Glykopeptide-Gruppe analysierten.
Ein Ansatz um effektivere Antibiotika zu finden
„Wir stellten die Hypothese auf, dass, wenn die Gene, die diese Antibiotika herstellten, unterschiedlich waren, vielleicht auch die Art und Weise, wie sie die Bakterien abtöteten, unterschiedlich war”, resümiert Culp. Dieser Ansatz könne auch auf andere Antibiotika angewandt werden und so helfen, neue Wirkungsmechanismen in bereits bekannten Antibiotika zu entdecken. (vb)
Autoren- und Quelleninformationen
Dieser Text entspricht den Vorgaben der ärztlichen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien sowie aktuellen Studien und wurde von Medizinern und Medizinerinnen geprüft.
- Elizabeth J. Culp, Nicholas Waglechner, Wenliang Wang, u.a.: Evolution-guided discovery of antibiotics that inhibit peptidoglycan remodelling; in: Nature, 2020, nature.com
- McMaster University: Antibiotics discovered that kill bacteria in a new way (veröffentlicht: 12.02.2020), brighterworld.mcmaster.ca
Wichtiger Hinweis:
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