Bacterial Killer Nieuw antibioticum in boomwantsen

Boompjes zijn de redders in de antibioticakrisis?

Tree bugs produceren een bactericide stof, die de basis vormt voor volledig nieuwe antibiotica. Onderzoekers uit Zwitserland hebben een voorheen onbekend mechanisme ontcijferd dat kevers beschermt tegen bacteriën. Dit mechanisme zou kunnen worden gebruikt om antibioticaresistente bacteriën te doden.

Een onderzoeksteam van de Universiteit van Zürich (UHC) studeerde de stank bugs geproduceerd door natuurlijke product Thanatin, die in staat is om het buitenste membraan van bepaalde groepen bacteriën te vernietigen, waardoor de bacteriën te doden. De onderzoekers waren in staat om het onderliggende mechanisme voor de eerste keer te ontcijferen. Op basis hiervan kan men nieuwe antibiotica ontwikkelen die totaal anders werken en zo resistentie voorkomen. De studieresultaten zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift "Science Advances".

Tree bugs produceren het natuurlijke antibioticum thanatin, dat een nieuw mechanisme gebruikt om bepaalde soorten bacteriën te doden. (Afbeelding: evbrbe / fotolia.com)

Een van de grootste bedreigingen van de 21ste eeuw

Resistentie tegen antibiotica zijn globaal, extreme en vormen een toenemend gevaar. Onlangs waarschuwde de World Health Organization, die nu al een jaar 700.000 mensen sterven aan infecties met resistente bacteriën. Deze infectieziekten waren goed te genezen met antibiotica voordat de resistentie zich verspreidde. Tegen deze achtergrond werken onderzoekers over de hele wereld aan nieuwe oplossingen om deze weerstanden te omzeilen.

Nieuwe antibioticaklassen van insectenproductie

"Ondanks intensieve inspanningen van wetenschap en industrie, heeft het tot nu toe niet in geslaagd om geschikte doelwitten voor nieuwe antibiotica te vinden," zei John A. Robinson van het Instituut voor Chemie van de Universiteit van Zürich in een persbericht over de studieresultaten. Dit kan nu veranderen: De stink insecten stof Thanatin vernietigt Volgens onderzoekers de buitenkant van gramnegatieve bacteriën. Dit zijn een groep bacteriën met een dun, enkellaags membraan.

Veel pathogenen behoren tot de gram-negatieve bacteriën

"Deze groep van ziektekiemen bevatten veel gevaarlijke ziekteverwekkers zoals Pseudomonas aeruginosa, die levensbedreigende longinfecties en pathogene stammen van de intestinale bacterie Escherichia coli veroorzaakt", aldus Robinson. Ziekteverwekkende darmbacteriën veroorzaken ernstige infectieziekten met diarree als een symptoom, zoals de EHEC-infectie.

Zonder een beschermend schild zitten de bacteriën vast

Zoals het onderzoeksteam meldt, vernietigt het natuurlijke antibioticum thanatin van het Noord-Amerikaanse boommix Podisus maculiventris het buitenste celmembraan van gramnegatieve bacteriën. Dit membraan werkt als een schild dat de cel beschermt tegen giftige stoffen. Zonder deze beschermende hoes worden de bacteriën hulpeloos blootgesteld aan hun omgeving en sterven ze.

Hoe vernietigt Thanatin het bacterieschild??

Volgens de onderzoekers bestaat de beschermende buitenlaag van de bacterie uit een complexe laag van vetachtige en suikerhoudende stoffen. Deze stoffen worden lipopolysacchariden genoemd. Thanatin verstoorde het transport van de bouwstenen die nodig waren om het buitenmembraan te bouwen, zeiden experts. De aangedane transportroute bestaat uit een structuur van zeven verschillende eiwitten, die een soort brug vormen waarop de bouwmaterialen naar de celenvelop worden geleid. "Thanatin blokkeert de interactie tussen de brugeiwitten, waardoor de vorming van de brugstructuur wordt voorkomen", legt het UHZ-onderzoeksteam uit.

Volledig nieuwe manier om bacteriën te bestrijden

"Dit werkingsmechanisme is tot nu toe ongekend en opent nieuwe perspectieven voor de ontwikkeling van toekomstige antibioticaklassen tegen gevaarlijke bacteriën", vat Robinson samen. Dit is het eerste bewijs dat de remming van interacties tussen eiwitten geschikt is voor het doden van bacteriën.

Het actieve ingrediënt moet snel in de volgende fase worden gebracht

Momenteel zijn het onderzoeksteam en een ervaren industriepartner op zoek naar geschikte kandidaten voor een klinische proef. "Een nieuw antibioticum gericht op Gram-negatieve pathogenen zou een belangrijke aanvulling zijn op de ontwikkeling van de broodnodige antibacteriële therapieën," concludeert Robinson. (Vb)