Robert Klatt
Ein neuentdeckte Molekülklasse hemmt die Effluxpumpe von Bakterien. Dies könnte neue Antibiotika ermöglichen, die auch bei multiresistenten Bakterien funktionieren.
Norman (U.S.A.). Eine Studie der Weltgesundheitsorganisation (WHO) zeigt kürzlich, dass Infektionen mit antibiotikaresistenten Bakterien zu den häufigsten Todesursachen. Antibiotika greifen spezifische Strukturen von Bakterienzellen an, etwa die Zellwand. Bakterien nutzen unterschiedliche Arten der Resistenzbildung, um sich vor der Wirkung von Antibiotika zu schützen.
Eine Methode, die Bakterien nutzen, um sich vor dem Medikament zu schützen, sind sogenannte Effluxpumpen, die in der Medizin auch als Membran-ATPasen und Membrantransporter (Carrier) bezeichnet werden. Es handelt sich dabei um Proteine, die sich auf der Oberfläche der Bakterienzelle befinden. Sobald ein Antibiotikum in die Zelle gelangt, sorgt die Effluxpumpe dafür, dass es aus der Zelle herausgepumpt wird, bevor es sein Ziel erreichen kann. Somit kann das Antibiotikum die Bakterien nicht abtöten.
Forscher der University of Oklahoma (OU) Dr. Helen Zgurskaya und Dr. Valentin Rybenkov arbeiten schon seit Langem an neuen Antibiotika, die auch bei multiresistenten Bakterien funktionieren. Laut ihrer Publikation im Fachmagazin Nature Communications haben die Wissenschaftler nun eine Molekülklasse identifiziert, die die Effluxpumpe hemmt und das Antibiotikum somit wieder wirksam macht.
In Kooperation mit Forscher des Georgia Institute of Technology (Georgia Tech) und des King's College London (KCL) wurde entdeckt, dass die Hemmstoffe einen Wirkmechanismus besitzen, der als „molekularer“ Keil beschrieben wird. Der Keil beeinflusst den Bereich zwischen den inneren und äußeren Zellmembranen und verstärkt dadurch die antibakterielle Wirkung von Antibiotika.
„Wir leben bereits in einer Zeit nach den Antibiotika, und die Dinge werden sich erheblich verschlimmern, wenn nicht bald neue Lösungen gegen die Antibiotika-Resistenz in Kliniken gefunden werden. Die Entdeckungen, die wir gemacht haben, werden die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden erleichtern, um eine bevorstehende Krise abzuwenden.“
In Zukunft könnte das Verständnis dieses Mechanismus bei der Entwicklung neuer Antibiotika helfen.
Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-023-39615-x
