Bestudeer ontsleutelde overdracht van geneesmiddelresistentie in bacteriën

Bacteriën gebruiken genoverdracht om weerstand door te geven
De ontwikkeling van resistente bacteriestammen is wereldwijd een groot probleem. Medicinale behandelingen verliezen hun effect en voorheen goed gecontroleerde ziekten worden een dodelijk gevaar. De snelle verspreiding van resistentie door de uitwisseling van genetische informatie tussen de bacteriën wordt mogelijk gemaakt. Wetenschappers van het Institute of Molecular Biosciences van de universiteit van Graz werkten samen met Britse onderzoekers om erachter te komen hoe het werkt.

Door de uitwisseling van genetische informatie kunnen bacteriën weerstanden doorgeven. De huidige resultaten van het onderzoeksteam rond Prof. Volgens Ellen Zechner van het Institute of Molecular Biosciences van de Universiteit van Graz speelt het enzym relaxase hier een cruciale rol. In hun onderzoek ontcijferden de wetenschappers de structuur van het enzym, dat de uitwisseling van DNA tussen bacteriën beïnvloedt. Met zijn hulp kunnen hele populaties van ziekteverwekkers in zeer korte tijd resistent zijn tegen verschillende antibiotica, benadrukken de experts. De resultaten van de onderzoekers werden gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift "Cell".

Bacteriën kunnen resistentie doorgeven door de uitwisseling van genetische informatie. Een cruciale rol speelt het enzym relaxase. (Afbeelding: Dr_Kateryna / fotolia.com)

Structuur van het belangrijkste enzym bepaald
"Het snel groeiende aantal bacteriestammen die niet langer door antibiotica kunnen worden aangevallen, vormt een grote uitdaging voor geneeskunde en onderzoek", waarschuwen de wetenschappers. Een essentiële rol in de ontwikkeling van resistentie speelt de uitwisseling van genetische informatie tussen de pathogenen. Het feit dat bacteriën altijd genetische informatie kunnen uitwisselen is bekend sinds de jaren 1950, verklaren de experts. Maar tot nu toe is het exacte proces van dit proces grotendeels onduidelijk gebleven. "Ondanks intensief onderzoek zijn we er nu pas in geslaagd om de structuur van het verantwoorde sleutel-enzym te bepalen", benadrukt prof. Zechner.

Binnen enkele minuten worden grote hoeveelheden DNA overgedragen
Volgens de wetenschappers vindt genoverdracht tussen bacteriën plaats met behulp van het enzym relaxase, dat selectief genetische informatie selecteert, door de twee DNA-strengen snijdt en één daarvan door een tunnel naar de naburige bacterie transporteert. De ontbrekende streng zal in zeer korte tijd worden gereproduceerd en beide bacteriën zullen dan de immuniteit vertonen die wordt verleend tegen bepaalde geneesmiddelen. Het resistent kan op zijn beurt worden doorgegeven door beide bacteriën. Op deze manier "worden binnen enkele minuten grote hoeveelheden DNA overgedragen", wat verklaart waarom antibioticaresistentie zo snel verspreidt, meldt prof. Zechner.

Benadering van nieuwe medicijnen
De onderzoekers hopen dat hun bevindingen in de toekomst kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen die de uitwisseling van genen tussen bacteriën voorkomen. De eerdere experimenten waren onder meer mislukt omdat "we geen gedetailleerd beeld van het enzym hadden", zei Prof. Zechner. Volgens de experts bieden de huidige onderzoeksresultaten volledig nieuwe aanwijzingen om het relaxase te elimineren en zo de verspreiding van antibioticaresistentie tegen te gaan. (Fp)