Der Einsatz von Antibiotika ist im Gesundheitswesen bei der Behandlung vieler Formen bakterieller Infektionen von herausragender Bedeutung.
Diese Antibiotika stehen im Kampf um die Gesundheit an vorderster Front, aber in den letzten Jahren haben diese Medikamente begonnen, im Kampf gegen Bakterien ihren Halt zu verlieren.
Antibiotikaresistenz ist laut den Zentren für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten (CDC) zu einer der größten Herausforderungen für die öffentliche Gesundheit unserer Zeit geworden.
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Was ist Antibiotikaresistenz?
Die Weltgesundheitsorganisation definiert Antibiotika als „Arzneimittel zur Vorbeugung und Behandlung von bakteriellen Infektionen“.
Antimikrobielle Resistenz tritt auf, wenn sich Bakterien, Viren, Pilze und Parasiten im Laufe der Zeit verändern und nicht mehr auf Arzneimittel ansprechen, die die Behandlung von Infektionen erschweren.
Dies erhöht das Risiko von Krankheiten und schweren Krankheiten.
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Eine neue Klasse von Antibiotika kann jedoch zur Bekämpfung der Antibiotikaresistenz beitragen
Laut einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Natur, eine neue Klasse von Verbindungen, die die direkte Abtötung von bakteriellen Krankheitserregern durch Arzneimittelresistenz mit einer gleichzeitigen schnellen Immunantwort zur Bekämpfung der Antibiotikaresistenz kombinieren.
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Die Forschung kommt zu einer Zeit, in der die Liste der Bakterien, die gegen die Behandlung mit allen verfügbaren Antibiotika-Optionen resistent werden, wächst und nur wenige neue Medikamente in der Pipeline sind, was einen dringenden Bedarf an neuen Klassen von Antibiotika zur Verhinderung von Krisen im Bereich der öffentlichen Gesundheit schafft.
“Wir haben eine kreative, zweigleisige Strategie verfolgt, um neue Moleküle zu entwickeln, die schwer zu behandelnde Infektionen abtöten und gleichzeitig die natürliche Immunantwort des Wirts verbessern können”, sagte Farokh Dotiwala, Assistenzprofessor am Impfstoff- und Immuntherapiezentrum des Wistar Institute in Philadelphia , USA.
Dotiwala ist der Hauptautor der Bemühungen, eine neue Generation antimikrobieller Mittel zu identifizieren, die als doppelt wirkende Immunantibiotika (DAIAs) bezeichnet werden.
Der Ansatz zielt auf eine breite Palette von Bakterien ab
Bestehende Antibiotika zielen auf wesentliche Bakterienfunktionen ab, einschließlich der Nukleinsäure- und Proteinsynthese, des Aufbaus der Zellmembran und der Stoffwechselwege.
Bakterien können jedoch Arzneimittelresistenz erlangen, indem sie das bakterielle Ziel, gegen das das Antibiotikum gerichtet ist, mutieren, die Arzneimittel inaktivieren oder abpumpen.
“Wir sind der Meinung, dass die Nutzung des Immunsystems, um Bakterien gleichzeitig an zwei verschiedenen Fronten anzugreifen, es ihnen schwer macht, Resistenzen zu entwickeln”, sagte Dotiwala.
Die Forscher konzentrierten sich auf einen Stoffwechselweg, der für die meisten Bakterien essentiell ist, aber beim Menschen fehlt, was ihn zu einem idealen Ziel für die Entwicklung von Antibiotika macht.
Dieser Weg, der als Methyl-D-Erythritphosphat (MEP) oder Nicht-Mevalonat bezeichnet wird, ist für die Biosynthese von Isoprenoiden verantwortlich – Molekülen, die für das Überleben der Zellen in den meisten pathogenen Bakterien erforderlich sind.
Das Labor zielte auf das IspH-Enzym ab, ein essentielles Enzym in der Isoprenoid-Biosynthese, um diesen Weg zu blockieren und die Mikroben abzutöten.
Angesichts der breiten Präsenz von IspH in der Bakterienwelt kann dieser Ansatz auf eine Vielzahl von Bakterien abzielen.
Die Forscher verwendeten Computermodelle, um mehrere Millionen im Handel erhältliche Verbindungen auf ihre Fähigkeit zur Bindung an das Enzym zu untersuchen, und wählten die wirksamsten aus, die die IspH-Funktion hemmten, als Ausgangspunkt für die Wirkstoffentdeckung.
Das Team zeigte, dass die IspH-Inhibitoren das Immunsystem mit einer stärkeren bakteriellen Abtötungsaktivität und -spezifität stimulierten als die derzeit besten Antibiotika, wenn sie in vitro an klinischen Isolaten antibiotikaresistenter Bakterien getestet wurden, einschließlich einer Vielzahl von pathogenen gramnegativen und grampositive Bakterien.
In präklinischen Modellen einer gramnegativen bakteriellen Infektion übertrafen die bakteriziden Wirkungen der IspH-Inhibitoren die traditionellen Pan-Antibiotika.
Alle getesteten Verbindungen erwiesen sich laut Studie als nicht toxisch für menschliche Zellen.
(mit Eingaben von IANS)
Veröffentlicht: 2.
Januar 2021 13:38 Uhr | Aktualisiert: 2.
Januar 2021, 13:57 Uhr
