Bakterien trotzen Antibiotika: Anpassung durch Veränderung der Ribosomen zur Resistenzsteigerung
BerlinWissenschaftler haben eine neue Methode entdeckt, wie Bakterien der Zerstörung durch Antibiotika entgehen können, was die zunehmenden Bedenken bezüglich bakterieller Resistenz unterstreicht. Jüngste Studien zeigen, dass Escherichia coli in der Lage ist, seine Ribosomen, die Proteinproduktionsstätten der Zelle, zu verändern, wenn es auf bestimmte Antibiotika wie Streptomycin und Kasugamycin trifft. Diese Veränderung tritt auf, weil die Bakterien chemische Marker aus der ribosomalen RNA entfernen, was zu unterschiedlichen Bindungsstellen im Ribosom führt. Diese Anpassung hilft den Bakterien, sich gegen die Wirkung dieser Antibiotika zu wehren.
Wichtige Erkenntnisse aus dieser Entdeckung umfassen:
- Die Funktion der Ribosomen bei der Proteinsynthese und wie Antibiotika diese Strukturen angreifen, um das Wachstum von Bakterien zu stoppen.
- Die Bedeutung chemischer Veränderungen der ribosomalen RNA, die die Proteinproduktion unter normalen Bedingungen feinabstimmen.
- Wie E. coli sich anpasst, indem es bestimmte chemische Markierungen ablegt, was zu veränderten Ribosomen führt, die weniger anfällig für Antibiotika sind.
Studien über den Umgang von Bakterien mit antimikrobieller Resistenz eröffnen uns Einblicke in deren Überlebensstrategien. Üblicherweise wehren sich Bakterien gegen Medikamente durch genetische Anpassungen oder indem sie die Medikamente ausstoßen. Doch sie können sich auch schnell auf molekularer Ebene verändern, indem sie beispielsweise Markierungen von ribosomaler RNA entfernen. Dies zeigt, dass sie hochentwickelte Strategien entwickelt haben, um zu überleben. Es scheint, dass der Druck von Antibiotika Bakterien dazu zwingt, alternative Wege zu finden, um ihre Struktur zu verändern.
Die Studie verdeutlicht, wie schnell sich Bakterien anpassen können, und unterstreicht den Bedarf an fortlaufender Forschung. Der Einsatz fortschrittlicher Nanopore-Sequenzierungstechnologie war entscheidend, um diesen Prozess zu entdecken, da sie es den Forschern ermöglicht, RNA-Veränderungen in ihrer natürlichen Umgebung zu beobachten. Diese Technologie erlaubt es, zu erforschen, wie Bakterien auf molekularer Ebene auf Antibiotika reagieren.
Das genauere Studieren dieser Abwehrstrategie könnte uns dabei helfen, neue Ansätze zur Bekämpfung bakterieller Infektionen zu entdecken. Wir könnten uns darauf konzentrieren, den Prozess des Entfernen von Markierungen zu stoppen oder Medikamente zu entwickeln, die sich besser an die veränderten Ribosomen binden. Angesichts des Anstiegs von antibiotikaresistenten Bakterien, die weltweit viele Todesfälle verursachen, erfordern diese Ergebnisse sofortige Aufmerksamkeit.
Den Kampf gegen Antibiotikaresistenzen zu gewinnen, ist komplex. Die Fähigkeit von Bakterien, sich anzupassen, wie durch Veränderungen in ihren Ribosomen, verdeutlicht den dringenden Bedarf an neuen Behandlungsmethoden. Unser Erfolg bei der Entwicklung wirksamer antibakterieller Lösungen hängt davon ab, den Bakterien mit fortschrittlicher Wissenschaft und Medizin voraus zu sein.
Die Studie wird hier veröffentlicht:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-54368-xund seine offizielle Zitation - einschließlich Autoren und Zeitschrift - lautet
Anna Delgado-Tejedor, Rebeca Medina, Oguzhan Begik, Luca Cozzuto, Judith López, Sandra Blanco, Julia Ponomarenko, Eva Maria Novoa. Native RNA nanopore sequencing reveals antibiotic-induced loss of rRNA modifications in the A- and P-sites. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-54368-xDiesen Artikel teilen