Antibioticum veroorzaakt zelfmoord van de bacteriën

Onderzoekers ontdekken een methode die bacteriën tot zelfmoord drijft

23/03/2011

Niet in het minst omdat veel pathogenen nu immuun zijn voor veel voorkomende antibiotica, is onderzoek naar de behandeling van bacteriële infecties momenteel in volle gang. Een veelbelovende benadering die de wetenschap nastreeft, is om bacteriën met zelfvergiftiging "zelfmoord" te maken.

Het onderzoeksteam onder leiding van Anton Meinhart het Max Planck Instituut voor Medisch Onderzoek in Heidelberg heeft bedacht hoe de zelf geproduceerde gifstoffen van de bacterie te handelen en onder welke omstandigheden dit leidt tot zelfmoord van de bacteriën. De wetenschappers hopen in de toekomst hun bevindingen te kunnen gebruiken voor een effectieve bestrijding van gevaarlijke pathogenen.

Zeta-toxinen veroorzaken zelfmoord van de bacteriën
Talrijke gevaarlijke bacteriën bevatten zogenaamde zeta-toxinen, die onder bepaalde omstandigheden tot de dood van de ziekteverwekkers leiden. Onder ongunstige leefomstandigheden actief delende cellen zelfmoord plegen met behulp van zelf geproduceerde gifstoffen aan het basisvoedsel veilig te stellen voor de resterende slapende ziekteverwekkers en dus de lange termijn overleving van de bacteriële gemeenschap. Deze bijna net zo altruïsme aan te wijzen fenomeen wordt veroorzaakt door de zogenaamde zeta toxines zodra de tegengif ook zijn opgenomen in de bacteriën verliezen hun functie. Wanneer dit het geval is en hoe het proces precies is uitgevoerd, maar tot nu toe onduidelijk was. De Heidelberg onderzoekers hebben nu echter ontdekt hoe te handelen in veel gevaarlijke bacteriën soorten (bijvoorbeeld de verwekkers van longontsteking of bloedvergiftiging) voorkomende zelfmoord vergiften. De zeta-toxinen worden dus continu door de bacteriën zelf als een enzym geproduceerd, maar hun effect wordt gecompenseerd door een speciaal tegengif. In stressvolle situaties, zoals voedseltekorten, wordt de productie van het tegengif teruggetrokken en de zeta toxines leiden tot geprogrammeerde celdood, apoptose genaamd, in.

Bacteriën barsten tijdens celdeling
Omdat de zeta toxines doen gewoon zelfmoord in de celdeling, werden de onderzoekers van Heidelberg ook verduidelijkt: zeta toxine veroorzaakt de vorming van het molecuul UNAG-3P. Dit voorkomt de vorming van een nieuwe celwand in de celdeling voor de scheiding van de twee dochtercellen en leidt aldus tot het barsten van de cellen. Als onderdeel van het onderzoek, de Heidelberg onderzoekers het effect van een zeta toxine dat ze uit de veroorzaker van pneumonie (Streptococcus pneumoniae) geïsoleerd, getest op de bacterie Escherichia coli. De laatste wordt vaak gebruikt als een menselijke darmbacterie in laboratoriumonderzoek als een modelorganisme voor experimenten en heeft geen eigen antidota. Uit het onderzoek is gebleken dat de zeta toxines leiden tot celdeling om de bacteriële cellen barsten, zeggen de Heidelberg onderzoekers in de huidige uitgave van het tijdschrift „PLoS Biology“.

Onderzoeksaanpak voor de ontwikkeling van een breed-spectrum antibioticum
Bijzonder interessant voor de wetenschap is het effect van het molecuul UNAG-3P, waarvan de productie wordt veroorzaakt door de zeta-toxines. Omdat UNAG-3P begint met de kritische proces van celdeling en kunnen worden gebruikt in de strijd tegen de meeste bacteriële infecties, de hoop van de onderzoekers van Heidelberg. Als het mogelijk zou UNAG-3P te zetten in de geneeskunde zijn, zou dit als een breed-spectrum antibioticum in de behandeling van vele infectieziekten te dienen, wetenschappers van het Max Planck Instituut geloven. De geprogrammeerde zelfmoord van de bacteriën kan echter ook worden bereikt door het tegengif te verminderen. Onderzoekers aan de Washington University in St. Louis hebben recentelijk aanzienlijk succes geboekt bij het elimineren van het tegengif van een gevaarlijke bacterie met behulp van een nieuw medicijn. Beide benaderingen - het uitschakelen van het tegengif en het gebruik van het molecuul UNAG-3P - vertegenwoordigen een nieuw niveau van bacteriële controle, die moeten worden onderworpen aan een veel lager risico op resistentie tegen geneesmiddelen, in tegenstelling tot eerdere antibiotica, omdat de bacterie waarschijnlijk niet immuun voor hun eigen gif , Maar tot de nieuwe methoden zijn beschikbaar als medicijnen beschikbaar die zal overgaan, volgens de onderzoekers voor enige tijd en er zijn meer uitgebreide studies nodig zijn om het proces dat leidt tot zelfmoord van de bacteriën te analyseren. (Fp)

Lees over dit onderwerp:
Alternatieven voor antibiotica van de natuurgeneeswijze
De nieuwe super-kiem NDM-1
Zomergriep: gebruik niet onmiddellijk antibiotica

Foto: Ernst Rose