Bekämpa bakterieinfektioner framgångsrikt med ett nytt antibiotikum alternativ

Legionella-toxin: stödja konventionell antibiotikabehandling

Multidrugsresistenta bakterier är ett växande hot mot vården. Den massiva och ofta onödiga användningen av antibiotika innebär att fler och fler patogener är okänsliga för droger. Forskare har nu utvecklat en ny strategi för att bekämpa bakterier. Detta koncept kan komplettera konventionell antibiotikabehandling.

Utmaning för vården

Ökningen i antibiotikaresistens utgör en växande utmaning för vården. När sådana droger slutar fungera kan även små infektioner bli en stor risk. Tyska forskare har nu utvecklat en ny strategi för att bekämpa bakterier. Experterna har belysat den molekylära verkningsmekanismen för ett Legionella-toxin och utvecklat en första inhibitor (inhibitor).

Antibiotikaresistens utgör ett hot mot global hälsa. Tyska forskare har nu utvecklat en ny strategi för att bekämpa bakterier. (Bild: nenetus / fotolia.com)

Bekymrad användning av antibiotika

Den ökande förekomsten av resistens gör det allt svårare att effektivt behandla vanliga sjukdomar som lunginflammation eller salmonellos.

En av orsakerna till resistens är den sorglösa användningen av antibiotika. Till exempel, många läkare i Tyskland förskriver ofta sådana mediciner endast misstänkt, enligt en studie.

Dessutom används antibiotika mot sjukdomar för vilka de är helt ineffektiva.

Innovationsgapet i utvecklingen av nya aktiva substanser, som har funnits i mer än 30 år, bidrog också till resistensproblemet.

En arbetsgrupp med prof Ivan Dikic från Goethe University Frankfurt am Main har nu utvecklat en ny strategi för att bekämpa bakterier.

Den nya metoden presenteras i tidningen "Nature".

Kontroll mikrobiella infektioner

Ett lovande tillvägagångssätt för att kontrollera mikrobiella infektioner är att lokalisera skadan i celler och vävnader, enligt ett uttalande från Frankfurt universitet.

För detta ändamål måste de toxiner som frigörs av bakterierna riktas in. Forskningsgruppen av professor Ivan Dikic, chef för Institutet för biokemi II vid Goethe University Frankfurt, har arbetat inom detta område i tio år.

"Vi tror att vi kan komplettera konventionell antibiotikabehandling genom att rikta bakterieffektorproteiner med rationellt manipulerade läkemedel", förklarar Dikic.

"På det sättet kan vi hjälpa patienter att klara infektionen. Konceptet är fortfarande relativt nytt, men det lockar allt mer uppmärksamhet bland forskare. "

Toxisk effektör främjar spridning av bakterier

Hur den nya strategin skulle kunna genomföras, försöker laget Ivan Dikic att ta reda på exemplet Legionella. Dessa bakterier orsakar lunginflammation och är särskilt farliga för patienter med nedsatt immunförsvar.

Senare har det dikiska laget deltagit i upptäckten av en ny enzymatisk mekanism som tillåter legionella att ta kontroll över sina värdceller.

"Vi har visat att Legionella, med hjälp av ett enzym, SdeA, blockerar en av de viktigaste cellulära mekanismerna för stressskydd, ubiquitinsystemet. SdeA är därför en toxisk effektor som främjar spridningen av bakterier i cellen. " Sagar Bhogaraju, som arbetar vid University of Buchmann Institute of Molecular Life Sciences i Dikics lab.

Gruppen av Ivan Dikic har nu gjort ett annat genombrott: hon har kunnat klargöra den atomiska strukturen i SdeA och att ta reda på hur det bakteriella enzymet förmodligen väljer sitt cellulära "offer".

SdeA verkar genom att fästa ubiquitin på värdcellens proteiner. Enzymet är unikt i sin mekanism genom vilket det katalyserar en tvåstegsreaktion. Sissy Kalayil, en av de ledande Frankfurtforskarna i projektet.

"Våra resultat är extremt spännande eftersom de belyser processen i atomdetalj, vilket möjliggör en rationell utformning av inhibitorer."

Inhibitor utvecklades

En första hämmare som kan blockera Legionella-enzymet åtminstone i provröret, har forskarna redan utvecklat.

"Genom att belysa grundstrukturen kunde vi nu bevisa att dessa bakteriella enzymer är särskilt sårbara. Men det finns fortfarande en lång väg att gå innan vi kan använda den nya mekanismen terapeutiskt, säger Dikic.

"Men vi stannar, för det är troligt att Legionella inte är de enda bakterierna som använder denna mekanism." (Ad)