Ny forskning avslöjar dolda svagheter hos antibiotikaresistenta bakterier genom magnesiumhantering i cellerna
StockholmAntibiotikaresistenta bakterier utgör en stor utmaning för global hälsa. Forskare vid University of California San Diego har upptäckt en svaghet hos dessa bakterier som kan leda till nya behandlingsmetoder. De undersökte Bacillus subtilis och fann att antibiotikaresistenta bakterier har en nackdel. Denna nackdel beror främst på hur dessa bakterier hanterar magnesiumjoner inom sina celler.
Huvudresultaten från studien är:
Antibiotikaresistenta mutationer kan leda till att bakterieceller har brist på magnesiumjoner. De resistenta stammarna tävlar om magnesium med ATP-molekyler, som är avgörande för cellens funktion. Denna tävling begränsar dock tillväxten av resistenta stammar i jämförelse med icke-resistenta.
Magnesiumjoner är livsviktiga för alla celler, särskilt för ribosomernas funktion. Hos bakterier som är resistenta mot antibiotika kräver muterade ribosomer mer magnesium, vilket leder till problem i cellen. Denna upptäckt kan förändra vårt sätt att bekämpa dessa bakterier. Istället för att använda kraftigare antibiotika skulle vi kunna fokusera på hur de konkurrerar om magnesium. Denna strategi kan hjälpa oss att kontrollera resistenta bakterier utan att påverka de nyttiga.
Denna forskning kan vara betydelsefull även för andra bakterier än Bacillus subtilis. Många bakterier överlever genom liknande mekanismer. Om denna svaghet är utbredd kan det bidra till att utveckla bättre strategier för att hantera antibiotikaresistens. Att använda säkra, drogfria metoder som att justera magnesiumnivåerna skulle kunna vara en långsiktig lösning.
Forskningen visar vikten av samarbete mellan olika områden. Genom att använda en metod som förenar biologi och datavetenskap demonstrerar denna studie potentialen för nya medicinska framsteg. Till exempel visar projekt som bioelektroniska apparater testade på Staphylococcus epidermidis hur dessa samarbeten kan leda till nya behandlingsalternativ.
Om dessa strategier blir genomförbara kan de få betydande konsekvenser. Att använda färre antibiotika kan bromsa resistensutvecklingen och bevara effektiviteten hos befintliga läkemedel. Forskningen förändrar vår förståelse av och hantering av bakteriella hot. Genom att identifiera och utnyttja de svagheter som följer med antibiotikaresistens, utvecklar forskare nya och hållbara medicinska behandlingar.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adq5249och dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
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.adq5249Dela den här artikeln