Penisilline resistance mystery unraveled


Penisilline resistance mystery unraveled

Een nieuwe studie door onderzoekers in Groot-Brittannië, Canada en de VS heeft het mysterie van de penicilline resistentie ontrafeld in een bacterie die dodelijke longontsteking veroorzaakt, waardoor de kans op een keer dat het antibioticum dat door Alexander Fleming in 1928 werd ontdekt, een terugval zou kunnen betekenen. De onderzoekers hopen dat hun bevindingen ook zullen helpen bij het ontwikkelen van ontwerper antibiotica om MRSA en andere gevaarlijke bacteriën te bestrijden.

De studie is gepubliceerd in het 7 maart nummer van de Journal of Biological Chemistry En werd geleid door dr. Adrian Lloyd, van de afdeling biologische wetenschappen van Warwick University, Verenigd Koninkrijk, en andere collega's van Warwick, de Université Laval, Ste-Foy in Quebec en de Rockefeller Universiteit in New York.

Streptococcus pneumoniae is verantwoordelijk voor 5 miljoen kindersterfgevallen per jaar over de hele wereld. Het vermoordt ook 7 procent van de 1 miljoen oudere Amerikanen die per jaar pneumokokkenontsteking inhalen.

Lloyd en zijn team hebben niet alleen precies ontdekt hoe de bacterie immuun is tegen penicilline, maar ze vinden dat het ontdekt hoe de weerstand van de bacterie moet worden verstoord, zodat penicilline zijn voormalige kracht als antibioticum kan herwinnen.

Penicilline verzwakt bacteriën door ze te stoppen met het opbouwen van celwanden; Het blokkeert hun vermogen om het beschermende gaas dat elke cel omringt te maken. Het maas heet Peptidoglycan en is aanwezig in verschillende soorten bacteriën, waaronder Streptococcus pneumoniae en MRSA.

De onderzoekers vonden dat penicilline resistente S. pneumoniae bacteriën gebruik maken van een eiwit, MurM, als een enzym om te helpen bij het bouwen van dipeptide bruggen binnen de peptidoglycan. Een hoog niveau van dipeptidebruggen in de peptidoglycan "mesh" lijkt een voorwaarde te zijn voor hoge weerstand tegen penicilline. Dit blijkt uit de bemonstering van penicilline resistente stammen van Streptococcus pneumoniae bij patiënten met pneumokokkeninfecties.

Het team van Warwick slaagde erin om de actie van MurM in het laboratorium te herhalen waar ze de stap voor stap chemie van peptidoglycan synthese kon volgen.

Zij vergeleken het chemische gedrag van penicilline-resistente en penicilline-vatbare stammen van Streptococcus pneumoniae en laten zien dat ze MurM anders hebben gebruikt. Ze waren in staat om de exacte stap te bepalen waar de meer resistente stam een ​​evolutionaire sprong had kunnen maken en daardoor concurrentievoordeel kon krijgen.

MurM in de zeer penicilline-resistente Streptococcus pneumoniae stam 159 ondersteunt meer alanylatie dan serylatie, terwijl MurM in de penicilline-vatbare stam Pn16 meer serylatie ondersteunt dan alanylering bij de synthese van peptidoglycan.

Deze bevindingen zullen toestaan ​​dat onderzoekers de MurM chemie in Streptococcus pneumoniae richten op een manier die deze voordelige stap ondermijnt en de weerstand van de bacterie tegen penicilline verstoort.

Ook omdat MRSA en andere bacteriën hetzelfde type peptidebruggen gebruiken om hun peptidoglycan beschermende maas te synthetiseren, kan het mogelijk zijn deze kennis te gebruiken om penicilline krachtig te maken tegen hen.

Een andere spinoff is dat de hulpmiddelen die Lloyd en collega's hebben gebruikt om elke stap die betrokken zijn bij de synthese van peptidoglycan door Streptococcus pneumoniae, te detecteren, kan worden gebruikt om soortgelijke processen in andere gevaarlijke bacteriën te onderzoeken, waardoor een nieuwe weg wordt geopend voor de ontwikkeling van ontwerper antibiotica die Weerstand verzwakken

Net als bij veel doorbraak onderzoek is het niet alleen de nieuwe instrumenten die waardevol worden maar het netwerk van relaties en contacten waarvan de samenwerking een reservoir vormt van teamvaardigheden en talenten voor toekomstige ontwikkelingen. In dit geval wordt het nieuwe netwerk genoemd het UK Bacterial Cell Wall Biosynthesis Network of UK-BaCWAN, en omvat academici uit chemie, biologie en geneeskunde, evenals biotechbedrijven.

"Karakterisering van tRNA-afhankelijke Peptide Bond Formation door MurM in de Synthese van Streptococcus Pneumoniae Peptidoglycan."

Adrian J. Lloyd, Andrea M. Gilbey, Anne M. Blewett, Gianfranco De Pascale, Ahmed El Zoeiby, Roger C. Levesque, Anita C. Catherwood, Alexander Tomasz, Timothy DH Bugg, David I. Roper en Christopher G. Dowson.

J. Biol. Chem. Vol. 283, Issue 10, pp. 6402-6417, 7 maart 2008

DOI: 10,1074 / jbc.M708105200

Klik hier voor Abstract.

Klik hier voor het Britse Bacteriële Cell Wall Biosynthesis Network (UK-BaCWAN).

Bronnen: BBC News,.

Unraveling the Mystery of Immunity | Dr. James Crowe, Jr. | TEDxNashville (Video Medische En Professionele 2018).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Ziekte