Antibiotika sind eine der wichtigsten Waffen im Kampf gegen infektiöse Erkrankungen, Resistenzen gegen diese Mittel stellen die Medizin vor große Herausforderungen. Zahlreiche Mechanismen, mit deren Hilfe sich die Mikroorganismen vor der Antibiotikawirkung schützen, sind beschrieben. Einem dieser protektiven Mechanismen gingen belgische Forscher der Universität von Leuven in Untersuchungen(DOI: //dx.doi.org/10.1016/j.molcel.2015.05.011), deren Ergebnisse sie nun in im Journal Molecular Cell veröffentlichten, auf den Grund.
Einige Bakterien besitzen die Fähigkeit, sich in einen inaktiven Zustand versetzen, in dem sie Funktionen einstellen, die das Ziel von antibakteriellen Wirkstoffen darstellen. So fahren sie zum Beispiel ihre Energie- oder Proteiproduktion herunter und versetzen sich damit in eine Art “Schlafzustand”. Persistenz wird dieses Phänomen auch genannt.
Um die Signalkette hinter dieser Fähigkeit besser zu verstehen, untersuchten die Forscher die Wirkung eines bakteriellen Gens namens Obg, das eine wichtige Rolle bei der Proteinsynthese und DNA-Replikation spielt. Konzentriert haben sie sich dabei auf die Bakterien E. coli und Pseudomonas aeruginosa.
Eine hohe Aktivität des oben genannten Gens schütze dabei die Krankheitserreger vor der Wirkung von Medikamenten, die auf die Proteinsynthese und DNA-Replikation abzielen. Unter anderem identifizierten die Forscher bei E.coli ein Protein namens HokB. Dieses wird vermehrt produziert , wenn Obg aktiv ist, und wirkt an der Zellmembran, infolge dessen das Membranpotential zusammenbricht und das Bakterium in den schützenden “Schlafzustand” versetzt wird.
Allerdings zeigten sich auch E.coli Bakterien, bei denen das Protein durch die Forscher eliminiert wurde, resistent gegen die Antibiotika und bei Pseudomonas konnte dieses gar nicht erst nachgewiesen werden. Dies liefert für die Wissenschaftler einen Hinweis darauf, dass noch weitere bisher nicht identifizierte Mechanismen bestehen, durch die das Gen Bakterien vor der Wirkung von Antibiotika schützt.
Die Relevanz der Experimente sehen die Forscher vor allem darin, dass ihre Ergebnisse der Entwicklung neuer Ansätze im Kampf gegen Resistenzen den Weg weisen.
“Unsere Ergebnisse zeigen, dass Obg ein Mediator bakterieller Persistenz sowohl in E.coli als auch dem opportunistischen Pathogen P. aeruginosa darstellt, wobei Persistenz als wichtiger Verursacher von Behandlungsversagen bei Antibiotikatherapie gilt. Zusammengenommen, machen diese Ergebnisse Obg zu einem vielversprechenden Ziel für Therapien, die sich gegen chronische Infektionen im Allgemeinen und bakterielle Persistenz im Speziellen richten”, erklärt Jan Michiels, Erstautor der Studie.
Text: esanum/ wt