Succesvol bacteriële infecties bestrijden met een nieuw antibioticumalternatief

Legionella-toxine: ondersteuning voor conventionele antibioticatherapie

Multiresistente bacteriën vormen een groeiende bedreiging voor de gezondheidszorg. Het massale en vaak onnodige gebruik van antibiotica betekent dat steeds meer ziekteverwekkers ongevoelig zijn voor drugs. Onderzoekers hebben nu een nieuwe strategie ontwikkeld om bacteriën te bestrijden. Dit concept zou een aanvulling kunnen zijn op conventionele antibioticatherapie.

Uitdaging voor de gezondheidszorg

De toename in antibioticaresistentie vormt een groeiende uitdaging voor de gezondheidszorg. Wanneer dergelijke medicijnen niet meer werken, kunnen zelfs kleine infecties een groot risico vormen. Duitse onderzoekers hebben nu een nieuwe strategie ontwikkeld om bacteriën te bestrijden. De experts hebben het moleculaire werkingsmechanisme van een Legionella-toxine opgehelderd en een eerste remmer (remmer) ontwikkeld.

Antibioticaresistentie vormt een bedreiging voor de gezondheid in de wereld, Duitse onderzoekers hebben nu een nieuwe strategie ontwikkeld om bacteriën te bestrijden. (Afbeelding: nenetus / fotolia.com)

Zorgeloos gebruik van antibiotica

De toenemende prevalentie van resistentie maakt het steeds moeilijker om veelvoorkomende ziekten zoals longontsteking of salmonellose effectief te behandelen.

Een van de oorzaken van resistentie is het zorgeloze gebruik van antibiotica. Veel artsen in Duitsland schrijven dergelijke medicijnen bijvoorbeeld vaak alleen op basis van verdenking voor, volgens een onderzoek.

Bovendien worden antibiotica ook gebruikt tegen ziekten waarvoor ze volledig ondoeltreffend zijn.

De innovatiekloof in de ontwikkeling van nieuwe werkzame stoffen, die al meer dan 30 jaar bestaat, heeft ook bijgedragen aan het probleem van resistentie.

Een werkgroep onder leiding van prof. Ivan Dikic van de Goethe-universiteit in Frankfurt am Main heeft nu een nieuwe strategie ontwikkeld om bacteriën te bestrijden.

De nieuwe methode wordt gepresenteerd in het tijdschrift "Nature".

Beheers microbiële infecties

Een veelbelovende benadering om microbiële infecties onder controle te houden, is om de schade in cellen en weefsels te lokaliseren, volgens een verklaring van de Universiteit van Frankfurt.

Voor dit doel moeten de door de bacteriën vrijgemaakte toxines doelgericht zijn. Het onderzoeksteam van prof. Ivan Dikic, directeur van het Institute of Biochemistry II aan de Goethe-universiteit in Frankfurt, werkt al tien jaar op dit gebied.

"We geloven dat we conventionele antibioticatherapie kunnen aanvullen door bacteriële effector-eiwitten te richten op rationeel ontworpen medicijnen", legt Dikic uit.

"Op die manier kunnen we patiënten helpen omgaan met de infectie. Het concept is nog steeds relatief nieuw, maar het trekt steeds meer aandacht onder wetenschappers. "

Giftige effector bevordert de verspreiding van bacteriën

Hoe de nieuwe strategie kon worden geïmplementeerd, probeert het team van Ivan Dikic uit het voorbeeld van Legionella te leren. Deze bacteriën veroorzaken longontsteking en zijn bijzonder gevaarlijk voor immuungecompromitteerde patiënten.

Meer recentelijk is het Dikic-team betrokken geweest bij de ontdekking van een nieuw enzymatisch mechanisme dat legionella in staat stelt de controle over hun gastheercellen over te nemen.

"We hebben aangetoond dat Legionella, met behulp van een enzym, SdeA, een van de belangrijkste cellulaire mechanismen van stressbescherming blokkeert, het ubiquitine-systeem. SdeA is daarom een ​​toxische effector die de verspreiding van bacteriën in de cel bevordert. " Sagar Bhogaraju, werkzaam aan het University Buchmann Institute of Molecular Life Sciences in het lab van Dikic.

De groep van Ivan Dikic heeft nu een nieuwe doorbraak: ze heeft de atoomstructuur van SdeA kunnen verhelderen en ontdekt hoe het bacteriële enzym vermoedelijk zijn cellulaire "slachtoffers" selecteert.

SdeA werkt door ubiquitine aan de eiwitten van de gastheercel te hechten. Het enzym is uniek in zijn mechanisme waarmee het een tweestapsreactie katalyseert. Sissy Kalayil, een van de toonaangevende onderzoekers van Frankfurt in het project.

"Onze resultaten zijn buitengewoon opwindend omdat ze het proces in atomaire details toelichten, waardoor het rationele ontwerp van remmers mogelijk wordt."

Inhibitor ontwikkeld

Een eerste remmer die het Legionella-enzym althans in de reageerbuis kan blokkeren, hebben de onderzoekers al ontwikkeld.

"Door de basisstructuur op te helderen, konden we nu bewijzen dat deze bacteriële enzymen specifiek kwetsbaar zijn. Er is echter nog een lange weg te gaan voordat we het nieuwe mechanisme mogelijk therapeutisch kunnen gebruiken, "zegt Dikic.

"Maar we blijven op de hoogte, omdat Legionella waarschijnlijk niet de enige bacterie is die dit mechanisme gebruikt." (Ad)