Nieuw onderzoek onthult zwakke plek in antibioticaresistente bacteriën door manipulatie van magnesiumionen
AmsterdamAntibioticaresistente bacteriën vormen een groot probleem voor de wereldgezondheid. Wetenschappers aan de Universiteit van Californië in San Diego hebben een zwakke plek in deze bacteriën ontdekt die kan leiden tot nieuwe behandelingen. Ze onderzochten Bacillus subtilis en ontdekten dat antibioticaresistente bacteriën een nadeel hebben. Dit nadeel vloeit voort uit de manier waarop deze bacteriën magnesiumionen in hun cellen verwerken.
Zwakke plek ontdekt in antibioticaresistente bacteriën
Belangrijke bevindingen uit het onderzoek zijn:
De strijd om magnesium: De verborgen kosten van antibioticaresistentie
Antibioticaresistentie mutaties kunnen zorgen voor een tekort aan magnesiumionen binnen bacteriële cellen. Hierdoor concurreren resistente bacteriestammen intensief met ATP-moleculen om magnesium, dat essentieel is voor de celwerking. Deze strijd vertraagt de groei van resistente stammen in vergelijking met niet-resistente varianten.
Magnesiumionen zijn cruciaal voor alle cellen, vooral voor de werking van ribosomen. Bij bacteriën die resistent zijn tegen antibiotica, hebben gemuteerde ribosomen meer magnesium nodig, wat problemen in de cel veroorzaakt. Deze ontdekking kan de manier veranderen waarop we deze bacteriën bestrijden. In plaats van sterkere antibiotica te gebruiken, zouden we kunnen onderzoeken hoe deze bacteriën concurreren om magnesium. Deze benadering kan ons helpen resistente bacteriën te beheersen zonder de nuttige bacteriën te schaden.
Dit onderzoek kan van belang zijn voor meer dan alleen Bacillus subtilis. Veel bacteriën overleven met vergelijkbare processen. Als deze zwakte gemeenschappelijk is, kan het helpen om betere manieren te ontwikkelen om antibioticaresistentie aan te pakken. Het gebruik van veilige, medicijnvrije methoden zoals het aanpassen van magnesiumgehalten zou een langetermijnoplossing kunnen zijn.
Onderzoek benadrukt het belang van samenwerking tussen verschillende vakgebieden. Door een methode te gebruiken die biologie en informatica combineert, toont deze studie de potentie aan voor nieuwe medische doorbraken. Zo laten projecten met bio-elektronische apparaten getest op Staphylococcus epidermidis zien hoe deze samenwerkingen kunnen leiden tot nieuwe behandelingsmogelijkheden.
Wanneer deze strategieën haalbaar worden, kunnen ze aanzienlijke effecten hebben. Het verminderen van het antibioticagebruik kan de groei van resistentie vertragen en ervoor zorgen dat huidige medicijnen effectief blijven. Dit onderzoek verandert onze kijk op en aanpak van bacteriële bedreigingen. Door zwakheden van antibioticaresistentie te identificeren en benutten, ontwikkelen wetenschappers nieuwe en duurzame medische behandelingen.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adq5249en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
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.adq5249Deel dit artikel