Ny forskning finner at et insekt-avledet antibiotikum kan ødelegge den beskyttende membranen til noen av de mest utbredte medikamentresistente bakteriene. Dette kan bane vei for en ny klasse med antibiotika som kan bidra til å takle den aktuelle medisinresistens-krisen.
Et naturlig antibiotika kan takle E. coli (avbildet her).
I USA forårsaker antibiotikaresistens over 2 millioner sykdommer og 23.000 dødsfall hvert år.
Verdens helseorganisasjon (WHO) undersøkte en halv million mennesker og fant at de fem vanligste medikamentresistente bakteriene er:
Escherichia coliKlebsiella pneumoniaeStaphylococcus aureusStreptococcus pneumoniaeSalmonella
Med unntak av S. pneumoniae og S. aureus er alle de ovennevnte gramnegative bakteriene. Navnet kommer fra Hans Christian Gram en lege som utviklet Gram-testen. Dette er en kjemisk flekkprøve som deler bakterier inn i Gram-positive og Gram-negative.
Å finne nye måter å ødelegge gramnegative bakterier er en stor utfordring med noen viktige implikasjoner for den økende folkehelsekrisen som er antimikrobiell resistens.
Ny forskning kan ha funnet en måte å penetrere disse bakteriens forsvar. Forskere ved University of Zurich (UZH) i Sveits fant at thanatin et naturlig forekommende antibiotikum produsert av et insekt kalt den spinnede soldatfeilen kan angripe de ytre membranene til Gram-negative bakterier.
John A. Robinson fra Institutt for kjemi ved UZH er den tilsvarende og siste forfatteren av den nye artikkelen som nylig ble publisert i tidsskriftet Science Advances.
Stoppe bakteriens selvforsvarsmekanismer
Robinson forklarer motivasjonen for den nylige studien og sa: «Til tross for enorm innsats fra akademiske forskere og farmasøytiske selskaper har det vist seg å være veldig vanskelig å identifisere effektive nye bakterielle mål for antibiotikafunn.»
«En av de største utfordringene er å identifisere nye mekanismer for antibiotisk handling mot farlige gramnegative bakterier.»
Som Robinson og kollegene forklarer i papiret beskytter en asymmetrisk ytre membran gramnegative bakterier. Dette doble laget består av lipopolysaccharide (LPS) molekyler på utsiden og membranglyserofosfolipider i det indre laget.
Forskerne brukte en modell av E. coli og in vitro-bindingsstudier for å teste om antibiotikumet thanatin kan binde seg til visse proteiner kalt «Lpt proteiner’ som skaper en bro fra den indre membranen til den ytre membranen til dobbeltlaget som beskytter Gram -negative bakterier.
Denne broen blir deretter brukt til å transportere LPS-molekyler til ytre side av membranen og skaper en defensiv barriere.
Laboratorieanalyser fant at thanatin blokkerer interaksjonen mellom proteiner som kreves for å danne broen. Dette betyr at LPS-molekyler ikke kan nå sitt mål og forhindrer at hele den beskyttende asymmetriske ytre membran dannes. Uten dens forsvar bukker bakterien ned for antibiotikaet.
«Disse resultatene» sier forfatterne «fremhever et nytt paradigme for en antibiotikahandling rettet mot et dynamisk nettverk av protein-protein-interaksjoner som kreves for montering av Lpt-komplekset i E. coli.»
«Resultatene identifiserer også et naturlig forekommende peptid som utgangspunkt for utvikling av potensielle kliniske kandidater som retter seg mot farlige gramnegative bakterielle patogener» legger de til.
Robinson kommenterer resultatene og sier: «Dette funnet viser oss en måte å utvikle stoffer som spesifikt hemmer protein-protein-interaksjoner i bakterieceller.»
«Dette er en enestående virkningsmekanisme for et antibiotikum og foreslår umiddelbart måter å utvikle nye molekyler som antibiotika rettet mot farlige patogener.»
John A. Robinson
- Skriv ut
- Tweet