Antibiotikadurchbruch kann das Ende von arzneimittelresistenten Superbugs anzeigen

Wissenschaftler sind im Kampf gegen arzneimittelresistente Superbakterien, die gegen Resistenzen resistent sind, auf eine neue Spielart aufmerksam geworden. Die neue Verbindung, die aus Bodenbakterien stammt, tötet nicht nur tödliche Superbakterien wie MRSA, sondern - aufgrund der Art und Weise, wie sie ihre Zellwand zerstört - wird es für die Pathogene sehr schwierig, zu resistenten Stämmen zu mutieren.
Wissenschaftler haben eine neue Verbindung in Bodenbakterien entdeckt, die MRSA tötet und auch verhindert, dass sie sich in andere arzneimittelresistente Formen entwickelt.

Kim Lewis, ein Mikrobiologe und Professor an der Northeastern University in Boston, MA, und Kollegen berichten ihre Entdeckung in der Zeitschrift Natur.

Viele der heute gebräuchlichen Antibiotika wurden vor Jahrzehnten entdeckt, und seither haben sich Mikroben zu resistenten Stämmen entwickelt, die ihnen nicht erliegen.

Laut Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gab es 2012 weltweit etwa 450.000 neue Fälle von multiresistenter Tuberkulose (MDR-TB). Und in 92 Ländern wurde extensiv arzneimittelresistente Tuberkulose (XDR-TB) identifiziert.

Bakterien, die häufige Infektionen wie Harnwegsinfektionen, Lungenentzündung, Blutbahninfektionen verursachen, werden auch zunehmend resistent und schwer zu behandeln. Zum Beispiel wird ein hoher Prozentsatz der im Krankenhaus erworbenen Infektionen durch eine hochresistente Form von Staph-Methicillin-resistent verursacht Staphylococcus aureus oder MRSA.

Dieses alarmierende Szenario - gepaart mit der Tatsache, dass kaum neue Antibiotika in der Pipeline sind - veranlasste die WHO kürzlich zu warnen, dass wir uns einer "post-antibiotischen Ära" nähern, in der Menschen an gewöhnlichen Infektionen und leichten Verletzungen sterben könnten.

Die meisten Antibiotika kommen von Bodenmikroben

Die meisten heute in der Human- und Tiermedizin verwendeten Antibiotika stammen aus Bodenmikroben - seit Millionen von Jahren produzieren sie giftige Verbindungen, um andere feindliche Mikroben zu bekämpfen. Zum Beispiel kommt Penicillin, das erste erfolgreiche Antibiotikum, aus dem Bodenpilz Penicillium.

Aber es gibt ein großes Problem bei der Erforschung von Bodenmikroben - sie sind im Labor sehr schwierig zu kultivieren. Dies bedeutet, dass bis zu 99% der Mikroben auf unserem Planeten als Quellen neuer Antibiotika noch unzureichend erforscht sind, weil sie sich weigern, in Laborkulturen zu wachsen. Das ist bis jetzt.

Prof. Lewis und seine Kollegen entwickelten einen Weg, Bakterien in ihrer natürlichen Umgebung zu kultivieren. Dies verwendet eine Vorrichtung, die sie eine "Diffusionskammer" nennen, wo die Bodenmikroorganismen, die sie wachsen wollen, in einzelne Kammern getrennt sind, die zwischen zwei semipermeablen Membranen angeordnet sind. Sie vergraben das Gerät dann wieder im Boden.

Durch die semipermeablen Membranen werden die Bakterien der hochkomplexen Mischung anderer Mikroben und Bodenbestandteile ausgesetzt und wachsen so, als wären sie im Boden. Auf diese Weise produzierten die Forscher Bakterienkolonien, die groß genug waren, um im Labor zu recherchieren.

10.000 Kolonien ergaben 25 potentielle neue Antibiotika, einschließlich eines Superbusses

Durch die wiederholte Verwendung der Diffusionskammer, um verschiedene Arten von Bodenbakterien zu kultivieren, testete das Team etwa 10.000 Bakterienkolonien, um zu sehen, ob irgendwelche hergestellten Verbindungen das Wachstum von Bakterien stoppen konnten S. aureus.

Sie fanden 25 potentielle Antibiotika, von denen eines, Teixobactin, das stärkste war.

Im Labor tötete Teixobactin eine breite Palette pathogener Bakterien ab, einschließlich der arzneimittelresistenten Superbakterien MRSA und VRE (Vancomycin-resistente Enterokokken).

Weitere Tests an Mäusen zeigten vielversprechende Ergebnisse gegen Bakterien, die Sepsis, Haut- und Lungeninfektionen verursachen.

Teixobactin baut die bakterielle Zellwand ab - die wichtigste Abwehr des Erregers gegen den Angriff. Die Forscher glauben, dass dies bedeutet, dass die Mikrobe alles mutieren kann, was sie will, aber ihre Zellwände werden immer ihre Achillesferse sein.

Prof. Lewis sagt: "Der duale Wirkmechanismus und die Bindung von Teixobactin an nicht-peptidische Regionen deuten darauf hin, dass Resistenzen sehr schwer zu entwickeln sein werden."

Er und seine Kollegen fanden heraus, dass wiederholte Exposition gegenüber dem Medikament keine resistenten Mutationen in produziert Staphylococcus aureus oder Mycobacterium tuberculosis, das Bakterium, das die meisten Fälle von TB verursacht.

Sie kommen zu dem Schluss: "Die Eigenschaften dieser Verbindung weisen auf einen Weg hin zur Entwicklung von Antibiotika, die wahrscheinlich die Entwicklung von Resistenzen verhindern."

Inzwischen, Medizinische Nachrichten heute habe kürzlich erfahren, wie ein anderes Team das Problem der Arzneimittelresistenz aus einem anderen Blickwinkel angeht. Sie entwickelten eine Software, die die nächste resistente Mutation eines Superkäfers für ein neues Medikament vorwegnimmt.

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