Eine neue Verbindung kann verhindern, dass Bakterien Krankheiten verursachen

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Anonim

Eine im Journal of Biological Chemistry veröffentlichte Studie beschreibt erstmals einen Signalweg, der die Kommunikation zwischen Streptococcus-Bakterienzellen beeinflusst. Dieser Prozess wird als Quorum Sensing bezeichnet.

Diese Art von Bakterium ist verantwortlich für Krankheiten wie Halsentzündung, Scharlach, und einige Fälle von Weichteilinfektionen und Lungenentzündung. In extremen Fällen oder wenn Bakterien resistent gegen Antibiotika werden, können diese häufigen, aber schwerwiegenden Infektionen zum Tod führen.

Die Forscher der University of Illinois in Chicago, die das Papier verfasst haben, haben Streptococcus-Bakterien untersucht und die Hypothese aufgestellt, dass Quorum-Sensing-Wege ideale Angriffspunkte für die Manipulation bakterieller Aktivität und die Unterdrückung der Virulenz sind.

"Quorum Sensing ist, wie Bakterien ihr Verhalten als Kollektiv regulieren", sagte Michael Federle, korrespondierender Autor der Studie. "Diese soziale Regulierung kann Bakterien viele Vorteile bieten und im Falle von schlechten Bakterien das Überleben fördern und helfen, das Immunsystem zu verteidigen."

Aus diesem Grund haben Federle und sein Team ein Werkzeug entwickelt, mit dem die Quorum-Sensing-Signalwege untersucht werden können. Ihre Technologie ermöglicht es ihnen, spezifische Genaktivitäten einfach zu überwachen und ob Chemikalien oder andere Bedingungen die Genexpression beeinflussen.

Mit dieser Technik haben die UIC-Wissenschaftler einen Teil des Kommunikationsprozesses freigeschaltet und ein kleines Molekül identifiziert, das das Quorum-Sensing in Streptokokken fördert. Dieses Molekül stabilisiert das chemische Signal - Pheromon genannt -, das zwischen den Zellen übertragen wird. Genauer gesagt, wirkt die Verbindung, indem sie das Enzym blockiert, das sonst das Pheromon schädigen würde, bevor es eine Nachricht liefern kann, wodurch seine Fähigkeit gefördert wird, als ein Signal zu wirken.

"Wir haben ein Molekül identifiziert, das die Hemmung der Signalübertragung unterbricht", sagte Federle, Dozentin für medizinische Chemie und Pharmakognosie an der UIC College of Pharmacy. "Jetzt, wo wir diesen Weg und diese chemische Verbindung identifiziert haben, können wir weiter nach Wegen suchen, Quorum Sensing zu manipulieren und sogar die Kommunikation zwischen den Zellen zum Schweigen zu bringen."

Indem er diese Kommunikation zum Schweigen bringt, könnte, so Federle, "es möglich sein, Bakterien davon zu überzeugen, in einem nicht feindseligen Zustand zu bleiben", was er angesichts steigender Antibiotikaresistenzen in der Gesellschaft für unerlässlich hält.

"Wir verlieren den Krieg mit Bakterien", sagte er. "Jedes Antibiotikum, das wir entwickelt haben, hat ein gewisses Maß an Resistenz in der Natur. Wir brauchen einen Weg, Bakterien zu stoppen, bevor sie eine Bedrohung darstellen und behandelt werden müssen."

Federle sagt, dies sei analog zu einer diplomatischen Lösung oder zur Vermittlung eines Konflikts, bevor dieser Schaden anrichtet.

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