P. aeruginosa gilt in vielen Krankenhäusern als Problemkeim: Besonders widerstandsfähig und resistent. Forscher untersuchten nun, wie verschiedene Arzneistoffe auf die Proteinausstattung des Bakteriums wirken.
Wie verschiedene Arzneistoffe auf das Problembakterium Pseudomonas aeruginosa wirken, haben Forscher der Ruhr-Universität Bochum (RUB) untersucht. Laut Weltgesundheitsorganisation werden dringend neue Therapieoptionen für den Krankheitserreger benötigt, da einige Stämme bereits resistent gegen alle derzeit zugelassenen Antibiotika sind.
Das Bochumer Team behandelte P. aeruginosa mit verschiedenen Substanzen und beobachtete deren Effekte auf das Proteom der Bakterien. Aus den Ergebnissen können die Forscher zum einen schließen, wie Resistenzen zustande kommen; zum anderen ergeben sich neue Ansätze für die Suche nach Wirkstoffen gegen den Problemkeim. Das RUB-Team um Prof. Julia Bandow beschreibt die Analysen gemeinsam mit einer Gruppe der US-amerikanischen Duke University in Antimicrobial Agents and Chemotherapy.
Bakterien werden häufig in die beiden Gruppen Gram-positiv und Gram-negativ eingeteilt, je nachdem wie sie auf die Gram-Färbung reagieren. „Pseudomonas aeruginosa ist der Gram-negative Problemkeim schlechthin“, sagt Julia Bandow, Leiterin der RUB-Arbeitsgruppe Angewandte Mikrobiologie. Patienten können sich beispielsweise in Krankenhäusern mit dem Keim infizieren. Er löst Lungenentzündungen oder Blutvergiftungen aus, die tödlich sein können.
Gram-negative Bakterien haben einige andere Eigenschaften als Gram-positive Bakterien, beispielsweise stellen sie besondere Fett-Zuckerverbindungen her, die sie für den Aufbau ihrer äußeren Membran benötigen. „Einige Eigenschaften der Gram-negativen Bakterien könnten attraktive Angriffsmöglichkeiten für Antibiotika bieten“, so Bandow. „Speziell danach suchen wir.“
Im ersten Schritt wollten die Forscher verstehen, warum P. aeruginosa gegen so viele herkömmliche Antibiotika resistent ist. Sie behandelten den Keim mit zwölf verschiedenen zugelassenen Antibiotika und dokumentierten die daraus resultierenden Veränderungen im Proteom. Daraus wiederum können sie ableiten, wie sich die Zelle gegen die Antibiotika zur Wehr setzt. Außerdem teilte das Team die einzelnen Substanzen je nach Ähnlichkeit der ausgelösten Effekte in Gruppen ein.
Des Weiteren testeten die Wissenschaftler die noch nicht zugelassene Substanz CHIR-090, die die Produktion von Fett-Zuckerverbindungen blockiert. Verglichen mit den Effekten der zugelassenen Antibiotika erzeugte CHIR-090 eine einzigartige Proteom-Antwort. Dieser Stoffwechselweg wird bislang in der Praxis noch nicht als Angriffspunkt für Antibiotika genutzt. Daher sind bei den klinisch relevanten Bakterienstämmen noch keine Resistenzen gegen den Wirkstoff zu beobachten. „Man geht davon aus, dass sich Resistenzen gegenüber neuen Substanzklassen langsamer ausbilden als gegenüber Substanzen, die Abkömmlinge von herkömmlichen Antibiotika sind“, erklärt Bandow.
Dieser Artikel basiert auf einer Pressemitteilung der Ruhr-Universität Bochum. Die Originalpublikation findet ihr hier und im Text.
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