Forscher entschlüsseln, wie Keime Antibiotika abwehren
Frankfurt.
Für den Kampf gegen multi-resistente Bakterien haben nun unter anderem Frankfurter Forscher wichtige Erkenntnisse gewonnen. Ein Ausweg aus der globalen Bedrohung besteht darin, die komplexen Abwehrmechanismen der Keime auf molekularer Ebene zu entschlüsseln. Eine internationale Gruppe unter Leitung der Goethe-Universität ist nun beim Darmbakterium Escherichia coli einen Schritt weitergekommen.
E.coli besitzt in seiner doppelten Zellmembran eine Pumpe, die eingedrungene toxische Substanzen wie Antibiotika wieder nach außen befördern kann. Diese Pumpe, das AcrB-Protein, besteht aus zwei Bereichen. Bereits vor einigen Jahren hat die Arbeitsgruppe von Prof. Martin Pos am Institut für Biochemie die Funktionsweise der Pumpe aufgeklärt. Zunächst wird das Antibiotikum erkannt und locker gebunden, im nächsten Zustand im inneren der Pumpe fest gebunden, und im dritten durch das Protein hindurch gequetscht und nach außen entlassen. Nun ist auch die Funktion der Transmembrandomäne bekannt: Sie befindet sich in der inneren Membran der E. coli-Zelle und liefert die Energie für den Antibiotika-Transport. Auch diese Domäne durchläuft während des Transportes einen Zyklus mit drei Phasen.
Die Erkenntnisse, die im Rahmen eines Sonderforschungsbereichs an der Goethe Universität und der europäischen „Innovative Medicines Initiation“ (IMI) gewonnen wurden, liefern möglicherweise neue Ansätze im Kampf gegen multiresistente Bakterien. IMI ist Europas größte öffentlich-private Partnerschaft zur Entwicklung besserer und sicherer Medikamente.
AcrB ist ein Modellprotein, welches sehr nahe Verwandte hat in anderen multiresistenten pathogenen Bakterien, wie zum Beispiel im Acinetobacter baumannii, einem besonders gefährlichen Krankenhauskeim. „Beim Menschen gibt es auch verwandte Proteine, die möglicherweise nach einem ähnlichen Mechanismus funktionieren. Sie transportieren jedoch nicht Antibiotika, sondern spielen eine wesentliche Rolle bei der Regulation des Cholesterin-Gehalts in den Zellen oder der Entwicklung des Embryos“, so Pos über die weiteren Anwendungsfelder des Forschungsergebnisses.
(red)
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