Gesundheit

Einblick in den Mechanismus der Behandlung-resistenten Gonorrhoe-sets die Bühne für neue Antibiotika

Durch die Verbreitung von Antibiotika-resistenten Stämmen von Neisseria gonorrhoeae, bestehende Behandlungen für Gonorrhoe, die sexuell übertragbare Infektion verursacht durch das Bakterium, nicht mehr wirksam sind. In Ermangelung einer Impfung, es ist dringender Bedarf an der Entwicklung neuartiger Behandlungsoptionen.

„Es ist immer viel schwieriger zu behandeln Gonorrhoe-Infektionen als Folge von Antibiotika-Resistenzen“, sagte Christopher Davies, Ph. D., ein professor in der Abteilung von Biochemie und Molekularbiologie an der Medizinischen Universität von South Carolina. „Antibiotika, die verwendet, um die Arbeit gegen die Fehler sind nicht mehr effektiv.“

Davies und sein team Bericht überraschende Erkenntnisse über Antibiotika-Resistenz in den Mai 22, 2020-Ausgabe des Journal of Biological Chemistry, die zeigen, dass Mutationen in einem wesentlichen proteins für die Resistenz verantwortlich beeinflussen die Bindung der Antibiotika an die Mikrobe. Anstatt direkt blockieren die Bindung von Antibiotika, die Mutationen verhindern, dass die Bewegungen im protein, die helfen, bilden die bindestelle für das Antibiotikum. Die Ergebnisse bieten könnte eine Strategie für die Entwicklung von neuen Behandlungen, die überwältigen Antibiotika-Resistenzen. Avinash Singh, Ph. D., ein postdoctoral fellow in der Davies-Labor, ist erstautorin des Artikels.

N. gonorrhoeae übernimmt Antibiotika-Resistenz, die über Interaktionen mit sogenannten Kommensale Spezies von Neisseria, dass kolonisieren Schleimhaut-Oberflächen, wie Sie in den Rachen und Genitaltrakt, aber nicht die Krankheiten verursachen. Diese Art Widerstand entwickeln nach Exposition gegenüber Antibiotika, die jemand getroffen hat, für eine Infektion. Die Kommensalen Bakterien übertragen Sie dann die Abschnitte der Gene, die verantwortlich für Antibiotika-Resistenzen nicht nur untereinander, sondern auch zu Krankheit-verursachen von N. gonorrhoeae während Gonorrhoe-Infektionen. Einmal N. gonorrhoeae haben, wurden diese Gene, Sie entwickeln Resistenzen und sind nicht mehr behandelbar, die mit aktuellen Antibiotika.

Übermächtig, dass Widerstand erfordert mehr als eine genetische Verständnis darüber, wie Widerstand entsteht.

„Wir müssen verstehen, was bedeutet, dass der Widerstand auf der molekularen Ebene“, sagte Davies. „Nur dann können wir Adresse Antibiotikaresistenzen durch Entwicklung neuer antimikrobieller Wirkstoffe, die solche zu ersetzen, die nicht mehr wirksam sind.“

In den letzten Jahren, Cephalosporine wurden die wichtigsten Medikamente verwendet, um Gonorrhoe behandeln. Wie penicillin, beziehen Sie wesentliche bakteriellen Proteinen, die sogenannten penicillin-bindenden-Proteine (PBP), die zuständig sind für den Aufbau der Zellwände. Bakterien Ihre Zellwände aufrecht zu erhalten Zelle Form und Integrität. Wenn ein PBP wird gehemmt durch ein cephalosporin der bakteriellen Wand entwickelt sich Löcher, die mit dem Tod der Mikroben.

Tripper (Gonorrhoe) kann eine Resistenz gegen Cephalosporine wenn die PBP-drug-target mutiert. Davies‘ Gruppe untersuchte den Effekt dieser Mutationen auf die Struktur eines PBP genannt PBP2 aus einem cephalosporin-resistenten Stamm von Gonorrhoe.

Verglichen die Forscher die molekulare Struktur des PBP2 in dem Antibiotika-resistenten Stamm von einem Antibiotikum-empfänglichen Sorte.

Zu Ihrer überraschung fanden Sie, dass die Mutationen verhindert änderungen an der Form des PBP2, die notwendig sind für die Antibiotika-Bindung an das protein.

In der Regel werden Mutationen, die bestimmte Antibiotika-Resistenzen treten in das so genannte aktive Zentrum der Proteine und blockieren die Bindung. Aber in PBP2, einige der Mutationen sind Recht weit entfernt. Dieser entfernte Mutationen zu sein scheinen Beschränkung der Form ändert sich in PBP2, die normalerweise erlauben das Antibiotikum mit dem protein interagieren und töten die Mikrobe.

Sobald Wissenschaftler verstehen die molekularen Mechanismen, die hinter der Antibiotikaresistenz, werden Sie in der Lage, erstellen Sie neue Generationen von Antibiotika, entworfen, um zu vermeiden oder zu überwältigen, diese Mechanismen.