Wie Antibiotika Bakterien resistent machen

Antibiotika: Molekularer Rausschmeißer macht resistent

Das Thema Antibiotika hat es bis in den Bundestag geschafft. Mit den medizinischen Helfern wird Agrarpolitik gemacht. Dabei geht es im Wesentlichen um die Resistenzbildung der Bakterien, wenn die Antibiotika zu viel und zu oft eingesetzt werden. Doch was wäre, wenn Antibiotika Bakterien nicht resistent machten? Gäbe es die gleiche Diskussion? Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) haben sich genau diesen Aspekt der Wirkstoff-Keim-Beziehung angesehen. Denn die Entwicklung wirksamer Medikamente ist erforderlich. Und die Kenntnis über Wirkmechanismen und der Resistenzbildung hilfreich.

These zur Tetrazyklin-Resistenz

Tetrazykline sind eine groß0e Wirkstofffamilie für häufig verschriebene Breitbandantibiotika. Wie die meisten Antibiotika docken sie an den bakteriellen Ribosomen an und verhindern dort die Bildung von Proteinen. Die Ribosomen sind der Ort in den Zellkraftwerken Mitochondrien, wo die Basensequenzen für die DNA hergestellt werden. Die Gene schreiben hier die Bausubstanz vor. Werden die „richtigen“ Proteine blockiert, stirbt der Krankheitserreger ab.
Daniel Wilson von der LMU setzt an diesem Punkt an: „Die Resistenz gegen Tetrazykline entwickelt sich auf mehreren verschiedenen Wegen.“ Meistens werden die Antibiotika wieder aus den Zellen herausgepumpt oder spezialisierte Schutzproteine entfernen das Tetrazyklin vom Protein. In beiden Fällen ist der Effekt gleich: Das Bakterium kann seine überlebenswichtigen Proteine weiterhin bilden, das Antibiotikum hat seine Wirkung verfehlt.
Bislang herrschte die Annahme vor, dass Schutzproteine eher indirekt wirken und die räumliche Anordnung des Ribosoms so verändern, dass das Tetrazyklin nicht mehr andocken kann. TetM ist so ein Schutzprotein und Wilson konnte nachweisen, dass es Medikamentenwirkstoff aktiv von der Andockstelle entfernen kann.
„Unsere neuen Erkenntnisse zur Vermittlung der Tetrazyklin-Resistenz durch TetM können entscheidend dazu beitragen, eine neue Generation wirkungsvoller Tetrazyklin-Abkömmlinge zu entwickeln“, fasst Wilson seine Forschung zusammen.

Lesestoff:

Structural basis for TetM-mediated tetracycline resistance Alexandra Dönhöfer, Sibylle Franckenberg, Stephan Wickles, Otto Berninghausen, Roland Beckmann, and Daniel N. Wilson PNAS Early Edition 1. Oktober 2012 doi: 10.1073/pnas.120803710

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