Robert Klatt
Die Molekülgruppe THCz verhindert durch eine Bindung an Lipid II die Bildung der Bakterienzellwand. Dies könnte neue Antibiotika gegen multiresistente Keime ermöglichen.
Bonn (Deutschland). Antibiotika wie Daptomycin und Teixobactin binden sich an das Lipid II Molekül, das von Bakterien zur Bildung ihrer Zellwand benötigt wird. Die bisher verfügbaren Lipid II-bindende Antibiotika sind jedoch komplexe und sehr große Naturstoffe, die nicht bei Bakterien mit einer zusätzlichen äußeren Membran wirken.
Wissenschaftler der des Instituts für Pharmazeutische Mikrobiologie der Universität Bonn haben in Kooperation mit der Universität Umea und dem Karolinska Institut deshalb nach weiteren Molekülen gesucht, die die Bildung der Bakterienzellwand durch Bindung an Lipid II verhindern können.
Laut ihrer Publikation im Fachmagazin PNAS analysierten die Wissenschaftler deshalb eine Reihe von chemischen Verbindungen darauf, ob sie Pneumokokken lysieren können. Sie entdeckten die Molekülgruppe THCz, die durch eine Bindung an Lipid II die Bildung der Bakterienzellwand hemmen kann. THCz kann überdies verhindern, dass Bakterien eine schützende Kapsel bilden, die ansonsten die Pneumokokken umgeben und es so ermöglichen, dass das Immunsystem umgangen wird.
„Lipid II ist ein sehr attraktives Ziel für neue Antibiotika. Wir haben die ersten kleinen antibakteriellen Verbindungen identifiziert, die durch Bindung an dieses Lipidmolekül wirken, und in unserer Studie haben wir keine resistenten Bakterienmutanten gefunden, was sehr vielversprechend ist“, erklärt Birgitta Henriques Normark von der Abteilung für Mikrobiologie, Tumor- und Zellbiologie am Karolinska Institut.
Weitere Analysen zeigten, dass THCz wirksam bei vielen antibiotikaresistenten Bakterien ist. Die Wissenschaftler hoffen deshalb, dass ihre Entdeckung als Basis für die Entwicklung neuer Antibiotika dienen kann.
„Der Vorteil von kleinen Molekülen wie diesen ist, dass sie chemisch leichter zu modifizieren sind. Wir hoffen, dass wir THCz so verändern können, dass die antibakterielle Wirkung zunimmt und die negativen Auswirkungen auf menschliche Zellen abnehmen“, erklärt Fredrik Almqvist vom Fachbereich Chemie der Universität Umea.
Laut Tanja Schneider vom Institut für Pharmazeutische Mikrobiologie der Universität Bonn wollen die Wissenschaftler nun versuchen, „das THCz-Molekül so zu verändern, dass es die äußere Membran einiger besonders hartnäckiger, multiresistenter Bakterien durchdringen kann.“
PNAS, doi: 10.1073/pnas.2108244118
