Antibiotikum forårsaker selvmord av bakteriene

Forskere oppdager en metode som driver bakterier til selvmord

23.03.2011

Ikke minst fordi mange patogener nå er immun mot vanlige antibiotika, er forskning på behandling av bakterielle infeksjoner nå i full gang. En lovende tilnærming som vitenskapen forfølger, er å drive bakterier til "selvmord" med sine egne giftstoffer.

Forskerteamet ledet av Anton Meinhart Max Planck Institute for Medical Research i Heidelberg har funnet ut hvordan de egenproduserte giftstoffer bakterier handle og under hvilke omstendigheter dette fører til selvmord av bakterier. Forskerne håper å kunne bruke sine funn i fremtiden for effektiv kontroll av farlige patogener.

Zeta-toksiner forårsaker selvmord av bakteriene
Tallrike farlige bakterier inneholder såkalte zeta-toksiner, som under visse forhold fører til patogenes død. Under ugunstige leveforhold aktivt delende celler begå selvmord ved hjelp av egenproduserte giftstoff for å sikre den grunnleggende mat for de resterende hvilende patogener og således lang tids overlevelse av det bakterielle samfunnet. Denne nesten som altruisme å bli utpekt fenomen er utløst av de såkalte Zeta giftstoffer når motgift også finnes i bakterier mister sin funksjon. Når dette er tilfelle og hvordan prosessen er ferdig nøyaktig, men var så langt uklart. Heidelberg forskere har nå imidlertid funnet ut hvordan opptre i mange farlige bakterier arter (for eksempel de utløsende agenter for lungebetennelse eller blodforgiftning) oppstår selvmordsgiftstoff. Zeta-toksinene blir således produsert som et enzym kontinuerlig av bakteriene selv, men deres effekt blir kompensert av en spesiell motgift. I stressende situasjoner som matmangel, er produksjonen av motgift tilbaketrukket og Zeta giftstoffer utløse programmert celledød, som kalles apoptose, i.

Bakterier briste under celledeling
Som Zeta toksiner gjøre nettopp selvmord i celledeling, ble forskere fra Heidelberg også avklares: zeta toxin fører til dannelse av molekylet UNAG-3P. Dette forhindrer dannelsen av en ny cellevegg i celledeling for separering av de to dattercellene og fører dermed til bristning av cellene. Som en del av sine undersøkelser, Heidelberg forskere har effekten av en zeta-toksin, som hadde de fra det forårsakende middel for lungebetennelse (Streptococcus pneumoniae) isolert, testet for bakterien Escherichia coli. Sistnevnte brukes ofte som en menneskelig tarmbakterie i laboratorieforskning som en modellorganisme for eksperimenter og har ingen egne motgift. Undersøkelsen har vist at zeta-toksinene fører til sprengning av bakterielle celler under celledeling, rapporterer Heidelberg-forskerne i siste nummer av tidsskriftet „PLoS Biology“.

Forskningsmetode for utvikling av et bredspektret antibiotika
Spesielt interessant for vitenskap er effekten av molekylet UNAG-3P, hvis produksjon utløses av zeta-toksiner. Fordi UNAG-3P starter i den kritiske prosessen med celledeling og kan brukes til å bekjempe de fleste bakterielle infeksjoner, så håper Heidelbergforskerne. Hvis det var mulig å slå UNAG-3P i medisin, kan dette fungere som en bredspektret antibiotika i behandlingen av mange smittsomme sykdommer, forskere fra Max Planck Institute tror. Det programmerte selvmordet til bakteriene kan imidlertid også oppnås ved å redusere antidotene. Forskere ved Washington University i St. Louis har nylig oppnådd betydelig suksess i å eliminere motgiftene til en farlig bakterie ved hjelp av et nytt stoff. Begge fremgangsmåter - å slå av motgift og bruken av molekylet UNAG-3P - representerer et nytt nivå av bakteriekontroll, som skal være gjenstand for en mye lavere risiko for medikamentresistens, i motsetning til tidligere antibiotika fordi bakteriene ikke er sannsynlig immune mot sin egen gift , Det vil imidlertid ta litt tid før de nye metodene blir tilgjengelig som narkotika, og det er behov for mer omfattende studier for å analysere prosessen som fører til bakteriens selvmord. (Fp)

Les om dette emnet:
Alternativer til antibiotika fra naturopati
Den nye superkimen NDM-1
Sommerinfluensa: Ikke bruk umiddelbart antibiotika

Bilde: Ernst Rose