Mit "Brute Force" zur Bek├Ąmpfung der Antibiotikaresistenz

Ein Team des University College London hat gezeigt, dass Antibiotika durch blo├če "Brute-Force" wirksam resistente Bakterien abt├Âten k├Ânnen. "

Es ist ein vielversprechender Schritt vorw├Ąrts, um der Antibiotikaresistenz entgegenzuwirken, die weltweit ein zunehmendes Problem darstellt.

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"Antibiotika arbeiten auf unterschiedliche Weise, aber sie m├╝ssen an Bakterienzellen binden, um sie zu t├Âten", sagte Joseph Ndieyira, Leitautor der Studie und Senior Research Associate am University College London (UCL) Medicine in einer Ver├Âffentlichung. "Antibiotika haben" Schl├╝ssel ", die auf bakterielle Zelloberfl├Ąchen" einrasten "und es ihnen erm├Âglichen, sich daran festzumachen. Wenn ein Bakterium resistent gegen ein Medikament wird, ├Ąndert es effektiv die Sperre, so dass der Schl├╝ssel nicht mehr passt. Unglaublicherweise haben wir festgestellt, dass bestimmte Antibiotika das Schloss immer noch "zwingen" k├Ânnen, so dass sie resistente Bakterien binden und abt├Âten k├Ânnen, weil sie in der Lage sind, hart genug zu dr├╝cken. Tats├Ąchlich waren einige von ihnen so stark, dass sie die T├╝r aus ihren Angeln rissen und die Bakterien sofort t├Âteten. "

Das Team ver├Âffentlichte seine Ergebnisse in der Zeitschrift Scientific Reports.

Experten sagen, dass die Forschung willkommen ist, aber es gibt noch viel zu tun.

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Ein wachsendes Problem

Antibiotika k├Ânnen sehr n├╝tzlich sein, aber eine ├╝berm├Ą├čige Verwendung hat zu einem Anstieg antibiotikaresistenter Bakterien gef├╝hrt.

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Die Mediziner haben seit Jahren auf dem Vormarsch antibiotikaresistenter Bakterien Alarm geschlagen. Im Jahr 2014 unterzeichnete dann Pr├Ąsident Barack Obama eine Anordnung, die die Bedrohung anerkennt.

Ndieyira skizzierte einige andere Wege, wie die internationale Gesundheitsgemeinschaft daran arbeitet, das Problem zu bek├Ąmpfen, und stellte fest, dass eine Konferenz der Vereinten Nationen 2016 einen koordinierten Aktionsplan forderte.

In einer E-Mail an Healthline f├╝gte er hinzu: "Die Weltgesundheitsorganisation hat zusammen mit Partnern einen globalen Aktionsplan entwickelt, um das Problem der arzneimittelresistenten Bakterien zu mildern, indem die ├ťberwachung verst├Ąrkt wird, um Strategien besser zu informieren gesundheitliche Interventionen und die Entdeckung neuer Tendenzen der Resistenzentwicklung sowie die Bedrohung durch die neuen Bakterienst├Ąmme. "

Angesichts der schwierigen Situation, in der wir uns derzeit befinden, ist es wichtig, alle Wege zu gehen und nichts unversucht zu lassen. Dr. David S. Weiss, Antibiotikaresistenzzentrum der Emory University

Andere sehen auch die Bedrohung.

"Antibiotikaresistente Bakterien sind eine weltweite Bedrohung", sagte Daniel Wozniak, Ph. D., Professor in der Abteilung f├╝r mikrobielle Infektion und Immunit├Ąt am medizinischen College der Ohio State University, Heathline in einer E-Mail. "Es gibt einige Infektionen, die durch diese Bakterien verursacht werden, die einfach nicht mit herk├Âmmlichen Antibiotika behandelt werden k├Ânnen, was uns in eine Position versetzt, in der wir vor fast 75 Jahren waren.Ohne wirksame Antibiotika k├Ânnen Menschen w├Ąhrend einer Routineoperation oder Chemotherapie Infektionen erliegen. Leider zeichnen sich neue Resistenzstrategien ab, die sich schneller ausbreiten als die Entwicklung von Mitteln zur Bek├Ąmpfung von Infektionen. "

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David S. Weiss, Ph. D., Direktor des Antibiotikaresistenzzentrums der Emory University, best├Ątigte das Problem in einer E-Mail an Healthline.

"Eine sorgf├Ąltige Untersuchung der Eigenschaften bekannter Antibiotika ist von gro├čem Interesse, da sie die Steigerung der antibiotischen Aktivit├Ąt und Wirksamkeit im Allgemeinen steuern kann", schrieb er. "Dies w├Ąre wahrscheinlich ein schnellerer Prozess als die Entwicklung neuer Antibiotika. Angesichts der schwierigen Situation, in der wir uns derzeit befinden, ist es wichtig, alle Wege zu gehen und nichts unversucht zu lassen. "

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Erzwingen des Verschlusses

Ndieyiras Team am UCL untersuchte die Wirkung von zwei Antibiotika.

Einer davon war Vancomycin, ein starkes Antibiotikum, das typischerweise zur Behandlung von MRSA und anderen gef├Ąhrlichen Infektionen eingesetzt wird.

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Das andere war Oritavancin, eine modifizierte Version von Vancomycin, die zur Behandlung von Hautinfektionen verwendet werden kann.

Oritavancin t├Âtet Bakterien nicht nur in 15 Minuten ab, w├Ąhrend Vancomycin Stunden ben├Âtigt - Oritavancin hat auch einige Eigenschaften, die es zu einem Spiel machen k├Ânnten, wenn es darum geht, starke antibiotikaresistente Bakterien abzut├Âten.

"Es gibt drei Eigenschaften, die Oritavancin einzigartig machen", schrieb Ndieyira. "Erstens haften seine Molek├╝le gut an der Oberfl├Ąche von Bakterien, um Cluster zu bilden. Zweitens binden seine Cluster sehr stark an die Oberfl├Ąche von Bakterien und drittens erzeugen die Cluster folglich die gr├Â├čten mechanischen Kr├Ąfte gegen arzneimittelresistente und medikamentenanf├Ąllige Bakterien, was dazu f├╝hren kann, dass Bakterienzellen im Vergleich zu Vancomycin schneller abget├Âtet werden. "

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Kurz gesagt, rei├čen diese einzigartigen Cluster die Oberfl├Ąche der Bakterien buchst├Ąblich auseinander.

Wozniak applaudierte der Forschung.

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"Ich fand die Arbeit ziemlich ├╝berzeugend und interessant", schrieb er. "Der multidisziplin├Ąre Ansatz, der biologische, physikalische und mathematische Wissenschaften einbezieht, um dieses Problem anzugehen, war beeindruckend. Die Autoren bringen eine neue Perspektive auf Wechselwirkungen zwischen Medikamenten und Bakterien, indem sie die Mechanobiologie untersuchen, die Kr├Ąfte, die bei der Antibiotika-Target-Bindung im Spiel sind. Der wichtigste Fortschritt f├╝r mich war die Pr├Ąmisse, mathematische Modelle zu verwenden, die vor der Synthese von neuen Antibiotika oder in deren Synthese integriert sind, um eine wirksame Wirkung von Medikamenten zu gew├Ąhrleisten. Diese Arbeit hat auch Auswirkungen au├čerhalb der Entwicklung von Antibiotika, da das Konzept potenziell auf jede Interaktion zwischen Wirkstoff und Ziel angewendet wird. "

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Ein feines Gleichgewicht

Medizinische Experten erkennen an, dass die Bek├Ąmpfung antibiotikaresistenter Bakterien ein "Wettr├╝sten" ausl├Âsen kann, wenn Bakterien st├Ąrker und resistenter werden als die verwendeten Medikamente um es zu bek├Ąmpfen, wird effektiver.

"Es muss ein Gleichgewicht zwischen dem Bedarf und der Nutzung bestehen, um ein zuk├╝nftiges Wettr├╝sten zu vermeiden", best├Ątigte Ndieyira. "Beispielsweise kann eine ├╝berm├Ą├čige Verwendung von Oritavancin, wenn es nicht unbedingt notwendig ist oder in der Landwirtschaft verwendet wird, zur Entwicklung von Antibiotika-resistenten Bakterien f├╝hren. "

Wir sind ehrlich gesagt im Laufe der Geschichte in einem Wettr├╝sten mit Mikroorganismen gewesen. Dr. Daniel Wozniak, Universit├Ątsklinik f├╝r Medizin der Ohio State University

"Wir sind ehrlich gesagt im Laufe der Geschichte in einem Wettr├╝sten mit Mikroorganismen gewesen", schrieb Wozniak. "Weil Bakterien so stark wachsen k├Ânnen und weil sie viel schneller wachsen als unsere Zellen, ist der Erwerb von Widerstand ein evolution├Ąr unvermeidliches Ergebnis, f├╝rchte ich. Der Trick besteht darin, Antibiotika vorsichtig und oft in Kombination mit anderen Medikamenten zu verwenden, die auf verschiedene bakterielle Prozesse abzielen, und damit wir gesund bleiben, damit unser Immunsystem Infektionen w├Ąhrend der Antibiotikabehandlung bek├Ąmpfen kann. "

Ndieyira sagt, dass sein Team weiter forschen wird.

"Unser n├Ąchster Schritt besteht darin, diese Erkenntnisse zu nutzen, um neue Antibiotika zu entwickeln und bestehende Antibiotika zu modifizieren, so dass sie gegen multiresistente Bakterien wirksam sind", schrieb er.