Bacteriën omzeilen antibiotica door moleculaire veranderingen in ribosomen voor overleving
AmsterdamWetenschappers hebben een nieuwe methode ontdekt waarmee bacteriën zich aan antibiotica onttrekken, wat de zorgen over bacteriële resistentie doet toenemen. Uit recente studies blijkt dat Escherichia coli in staat is haar ribosomen, de eiwitfabrieken van de cel, aan te passen bij blootstelling aan bepaalde antibiotica zoals streptomycine en kasugamycine. Deze aanpassing vindt plaats doordat de bacteriën chemische markeringen van het ribosomaal RNA verwijderen, wat leidt tot andere bindingsplekken in het ribosoom. Hierdoor kunnen de bacteriën zich beter weren tegen de werking van deze antibiotica.
Belangrijke inzichten uit deze ontdekking omvatten het volgende: de functie van ribosomen bij de eiwitsynthese en de manier waarop antibiotica deze structuren aanvallen om bacteriegroei te stoppen. Bovendien is er de betekenis van chemische aanpassingen in ribosomaal RNA, die nodig zijn voor een goed afgestemde eiwitproductie onder normale omstandigheden. Verder onderzoekt het onderzoek hoe E. coli zich aanpast door specifieke chemische markeringen te verwijderen, wat resulteert in veranderde ribosomen die minder gevoelig zijn voor antibiotica.
Onderzoek naar hoe bacteriën omgaan met antimicrobiële resistentie helpt ons nieuwe overlevingsmechanismen te begrijpen. Normaal gesproken weerstaan bacteriën medicijnen door genetische veranderingen of door de medicijnen uit te pompen. Ze kunnen echter ook snel veranderen op moleculair niveau, bijvoorbeeld door labels van ribosomaal RNA te verwijderen, wat aantoont dat ze geavanceerdere manieren hebben om te overleven. Dit gebeurt waarschijnlijk omdat de aanwezigheid van antibiotica bacteriën onder druk zet om verschillende structuren te ontwikkelen.
De studie toont aan hoe snel bacteriën kunnen aanpassen, wat het belang van voortdurend onderzoek benadrukt. Geavanceerde nanopore sequencetechnologie was cruciaal om dit proces te ontdekken, omdat het onderzoekers in staat stelde RNA-veranderingen in real-time te observeren. Deze technologie maakt het mogelijk om te onderzoeken hoe bacteriën deze moleculaire veranderingen gebruiken bij blootstelling aan antibiotica.
Deze verdedigingsstrategie verder onderzoeken kan ons helpen belangrijke nieuwe manieren te vinden om bacteriële infecties te bestrijden. We kunnen ons richten op het stoppen van het verwijderingsproces van de labels of op het ontwikkelen van medicijnen die beter aan de veranderde ribosomen hechten. Met de toename van medicijnresistente bacteriën die wereldwijd veel sterfgevallen veroorzaken, verdienen deze bevindingen onmiddellijke aandacht.
Het bestrijden van antibioticaresistentie is een complexe uitdaging. Door te begrijpen hoe bacteriën zich aanpassen, bijvoorbeeld via veranderingen in hun ribosomen, wordt duidelijk waarom nieuwe behandelingen nodig zijn. Ons succes in het ontwikkelen van effectieve antibacteriële oplossingen hangt af van het voorblijven van bacteriële veranderingen door middel van nieuwe wetenschappelijke en medische innovaties.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-54368-xen de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
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-xDeel dit artikel