Neue Forschung: Schwachpunkt bei antibiotikaresistenten Bakterien entdeckt – Magnesium spielt Schlüsselrolle
BerlinAntibiotikaresistente Bakterien stellen ein erhebliches Gesundheitsproblem weltweit dar. Wissenschaftler der Universität von Kalifornien in San Diego haben eine Schwachstelle in diesen Bakterien entdeckt, die zu neuen Behandlungsmöglichkeiten führen könnte. Bei Studien an Bacillus subtilis fanden sie heraus, dass antibiotikaresistente Bakterien einen Nachteil haben. Dieser Nachteil hängt hauptsächlich mit der Art und Weise zusammen, wie diese Bakterien Magnesiumionen in ihren Zellen handhaben.
Wichtige Erkenntnisse der Studie sind:
Antibiotika-Resistenzmutationen führen häufig zu einem Magnesiummangel in bakteriellen Zellen. Resistente Stämme konkurrieren mit ATP-Molekülen um Magnesium, das essenziell für die Zellfunktion ist. Diese Konkurrenz begrenzt das Wachstum resistenter Stämme im Vergleich zu nicht-resistenten.
Magnesiumionen sind für alle Zellen unerlässlich, insbesondere für die Funktion von Ribosomen. Bei antibiotikaresistenten Bakterien benötigen mutierte Ribosomen mehr Magnesium, was zu Problemen in der Zelle führt. Diese Entdeckung könnte unsere Strategie im Kampf gegen diese Bakterien verändern. Anstatt stärkere Antibiotika einzusetzen, könnten wir uns darauf konzentrieren, wie sie um Magnesium konkurrieren. Dieser Ansatz könnte uns helfen, resistente Bakterien zu kontrollieren, ohne nützliche zu beeinträchtigen.
Diese Forschung könnte nicht nur für Bacillus subtilis von Bedeutung sein. Viele Bakterien überleben durch ähnliche Prozesse. Wenn diese Schwachstelle häufig vorkommt, könnte das helfen, bessere Methoden zur Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen zu entwickeln. Sichere, medikamentenfreie Ansätze wie die Anpassung der Magnesiumwerte könnten eine langfristige Lösung sein.
Die Forschung betont die Bedeutung der interdisziplinären Zusammenarbeit. Durch die Verbindung von Biologie und Informatik zeigt diese Studie das Potenzial für neue medizinische Fortschritte. Beispielsweise veranschaulichen Projekte wie bioelektronische Geräte, die an Staphylococcus epidermidis getestet wurden, wie solche Kooperationen zu neuen Behandlungsmöglichkeiten führen können.
Sollten diese Strategien umsetzbar werden, könnten sie bedeutende Auswirkungen haben. Der reduzierte Einsatz von Antibiotika könnte die Resistenzbildung verlangsamen und die Wirksamkeit der aktuellen Medikamente erhalten. Die Forschung verändert unser Verständnis und den Umgang mit bakteriellen Bedrohungen grundlegend. Durch das Erkennen und Ausnutzen der Schwächen, die mit Antibiotikaresistenz einhergehen, entwickeln Wissenschaftler neue und nachhaltige medizinische Behandlungen.
Die Studie wird hier veröffentlicht:
http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adq5249und seine offizielle Zitation - einschließlich Autoren und Zeitschrift - lautet
Eun Chae Moon, Tushar Modi, Dong-yeon D. Lee, Danis Yangaliev, Jordi Garcia-Ojalvo, S. Banu Ozkan, Gürol M. Süel. Physiological cost of antibiotic resistance: Insights from a ribosome variant in bacteria. Science Advances, 2024; 10 (46) DOI: 10.1126/sciadv.adq5249Diesen Artikel teilen