Bekjempe bakterielle infeksjoner med et nytt antibiotikum alternativ

Legionellatoksin: Støtte for konvensjonell antibiotikabehandling

Multiresistente bakterier er en økende trussel for helsevesenet. Massen og ofte unødvendig bruk av antibiotika fører til flere og flere patogener er motstandsdyktige mot legemidler. Forskere har nå utviklet en ny strategi for å bekjempe bakterier. Dette konseptet kan utfylle konvensjonell antibiotikabehandling.

Utfordring for helsetjenester

Økningen i antibiotikaresistens utgjør en voksende utfordring for helsetjenester. Når slike stoffer slutter å virke, kan selv små infeksjoner bli en stor risiko. Tyske forskere har nå utviklet en ny strategi for å bekjempe bakterier. Ekspertene har uttalt den molekylære virkemekanismen til et Legionella-toksin og utviklet en første inhibitor (inhibitor).

Antibiotikaresistens utgjør en trussel mot global helse. Tyske forskere har nå utviklet en ny strategi for å bekjempe bakterier. (Bilde: nenetus / fotolia.com)

Forsiktig bruk av antibiotika

Den økende forekomsten av resistens gjør det stadig vanskeligere å effektivt behandle vanlige sykdommer som lungebetennelse eller salmonellose.

En av årsakene til motstand er den bekymringsløse bruken av antibiotika. For eksempel foreskriver mange leger i Tyskland ofte bare slike medisiner, mistenkt, ifølge en studie.

I tillegg brukes antibiotika mot sykdommer som de er helt ineffektive for.

Innovasjonsgapet i utviklingen av nye aktive stoffer, som har eksistert i mer enn 30 år, bidro også til resistensproblemet.

En arbeidsgruppe ledet av prof. Ivan Dikic fra Goethe-universitetet Frankfurt am Main har nå utviklet en ny strategi for å bekjempe bakterier.

Den nye metoden presenteres i tidsskriftet "Nature".

Kontroller mikrobielle infeksjoner

En lovende tilnærming til kontroll av mikrobielle infeksjoner er å lokalisere skaden i celler og vev, ifølge en uttalelse fra Frankfurt universitet.

For dette formål må toksinene som frigis av bakteriene være målrettet. Forskningsgruppen til prof. Ivan Dikic, direktør ved Institutt for biokjemi II ved Goethe University Frankfurt, har jobbet på dette feltet i ti år.

"Vi tror vi kan utfylle konvensjonell antibiotikabehandling ved å målrette bakterielle effektorproteiner med rasjonelt utviklede stoffer," forklarer Dikic.

"På den måten kan vi hjelpe pasienter med å håndtere infeksjonen. Konseptet er fortsatt relativt nytt, men det tiltrekker seg flere og flere oppmerksomhet blant forskere. "

Giftig effektor fremmer spredning av bakterier

Hvordan den nye strategien kunne implementeres, forsøker teamet Ivan Dikic å finne ut av eksemplet på Legionella. Disse bakteriene forårsaker lungebetennelse og er spesielt farlig for immunkompromitterte pasienter.

Senere har Dikic-teamet vært involvert i oppdagelsen av en ny enzymatisk mekanisme som gjør at legionella kan ta kontroll over sine vertsceller.

"Vi har vist at Legionella, ved hjelp av et enzym, SdeA, blokkerer en av de viktigste cellemekanismer for stressbeskyttelse, ubiquitinsystemet. SdeA er derfor en giftig effektor som fremmer spredning av bakterier i cellen. " Sagar Bhogaraju, som arbeider ved Universitetet Buchmann Institutt for molekylær livsvitenskap i Dikics laboratorium.

Gruppen av Ivan Dikic har nå gjort et nytt gjennombrudd: hun har klargjort den atomiske strukturen til SdeA og for å finne ut hvordan det bakterielle enzymet formentlig velger sine cellulære "ofre".

SdeA virker ved å feste ubiquitin til proteiene i vertscellen. Enzymet er unikt i sin mekanisme som katalyserer en to-trinns reaksjon. Sissy Kalayil, en av de ledende Frankfurtforskerne i prosjektet.

"Våre resultater er ekstremt spennende fordi de belyser prosessen i atomdetaljene, slik at rationell utforming av inhibitorer blir mulig."

Inhibitor utviklet

En første hemmer som kan blokkere Legionella-enzymet i det minste i testrøret, har forskerne allerede utviklet.

"Ved å belyse grunnstrukturen kunne vi nå bevise at disse bakterielle enzymer er spesielt sårbare. Imidlertid er det fortsatt en lang vei å gå før vi muligens kan bruke den nye mekanismen terapeutisk, sier Dikic.

"Men vi forblir innstilt, fordi Legionella er mest sannsynlig ikke den eneste bakterien som bruker denne mekanismen." (Ad)