Neue Klasse von Antibiotika

Hochwirksam gegen multiresistente Erreger

Eine neue Klasse von Antibiotika, die so genannten Fibupeptide, tötet multiresistente Krankheitserreger ab, indem sie das elektrische Potential von Zellmembranen abbaut und so den Energiestoffwechsel der Bakterien lahmlegt. Die neuartigen Substanzen könnten langsamer als herkömmliche Reserveantibiotika Resistenzen entwickeln. Zu diesem Ergebnis kamen Wissenschaftler der Universitäten Tübingen und Göttingen sowie des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung.

Hintergrund

Antibiotikaresistente Bakterien sind eine zunehmende Bedrohung für die Gesundheit und machen neue Antibiotika unerlässlich. 2016 ist deutschen Forschern ein Durchbruch gelungen: Sie entdeckten Lugdunin in der menschlichen Nase - ein neuartiges zyklisches Peptid, das aus dem Bakterium Staphylococcus lugdunensis stammt und starke antimikrobielle Eigenschaften unter anderem gegen Staphylococcus aureus (MRSA) aufweist.

Neuartiger Wirkmechanismus entschlüsselt

Durch die Herstellung zahlreicher Derivate der Substanz Lugdunin konnten die Wissenschaftler erste Hinweise auf den Wirkmechanismus des Antibiotikums erlangen: „Fibupeptide wie Lugdunin sind in der Lage, positiv geladene Wasserstoffionen durch die Membran zu transportieren und den Ladungsunterschied aufzuheben. „Dadurch kommt es zu einer Art Energiestillstand und die Bakterienzelle stirbt, berichtet Dr. Nadine Schilling vom Institut für Organische Chemie der Universität Tübingen in einer Mitteilung.

Darüber hinaus entdeckte das deutsche Forscherteam, dass es keinen Unterschied in der antibiotischen Wirkung zwischen dem ursprünglichen Molekül und seinem Spiegelbild gibt. Damit konnte ausgeschlossen werden, dass die Wirksamkeit von Lugdunin auf einer räumlichen Interaktion beruht, berichten die Wissenschaftler. Für die Resistenzentwicklung sei das Fehlen einer solchen räumlichen Interaktion vorteilhaft. Resistenzen gegenüber Lugdunin konnten in Laborversuchen bisher nicht erzeugt werden.

Resistenzentwicklung bremsen

Viele Antibiotika, die derzeit neu auf den Markt kommen, unterscheiden sich nur geringfügig von solchen, gegen die schon mehrere Resistenzen bekannt sind. „Womöglich ist es nur eine Frage kurzer Zeit, bis auch jene neuen Medikamente unwirksam werden“, betonte Stephanie Grond, Professorin für Organische Chemie und Naturstoffforschung an der Universität Tübingen. Daher sei das Interesse an neuen antibiotischen Strukturen wie dem Lugdunin und deren Wirkweise enorm. Um zu klären, ob sich die Fibupeptide tatsächlich als Wirkstoffkandidaten für die Therapie Anwendung eignen, werden in Zukunft präklinische und klinische Studien erforderlich sein.

Referenzen:

Mitteilung, Universität Tübingen

Schilling N A, Grond, S et al. : Synthetic Lugdunin Analogues Reveal Essential Structural Motifs for Antimicrobial Action and Proton Translocation Capability. Angewandte Chemie 2019. doi.org/10.1002/anie.201901589.

Quelle: Medizinportal univadis am 3. Juni 2019