Wissenschaftler haben eine überraschende Wirkung einiger Antibiotika auf bestimmte Bakterien festgestellt – dass die Medikamente manchmal Bakterien helfen können, indem sie ihnen helfen, länger zu leben.
Bisher ist allgemein anerkannt, dass Antibiotika Bakterien abtöten oder ihr Wachstum stoppen, weshalb sie häufig als Pauschalmedikament gegen bakterielle Infektionen eingesetzt werden. In den letzten Jahren hat die zunehmende Antibiotikaresistenz dazu geführt, dass einige Antibiotika nicht mehr wirken, was bedeutet, dass unbehandelbare Infektionen bis 2050 weltweit die häufigste Todesursache sein könnten.
Jetzt haben Forscher der University of Exeter erstmals gezeigt, dass Antibiotika Bakterien tatsächlich helfen und sie vor dem Tod schützen können. In einer heute veröffentlichten Studie hat das Team herausgefunden, dass bestimmte Antibiotika Stress lindern und dazu beitragen können, den Rückgang aussterbender Bakterienpopulationen zu verhindern. Dies bedeutet, dass im Vergleich zu unbehandelten Populationen mehr Bakterien länger überleben.
Das Papier trägt den Titel „Ribosomenbindende Antibiotika erhöhen die Langlebigkeit und Wachstumseffizienz von Bakterien,“ und wird veröffentlicht in PNAS.
Professor Robert Beardmore, Hauptautor der University of Exeter, sagte: „Die Studie begann, als wir überraschenderweise feststellten, dass einige Bakterienstämme im Labor erst dann wuchsen, wenn wir sie mit Antibiotika behandelten. Daher ist dies der erste Beweis.“ dass Antibiotika das Überleben von Bakterien fördern können. Um die Antibiotikaresistenz weltweit zu bekämpfen, müssen wir viel mehr über die Auswirkungen dieser Medikamente auf das Gleichgewicht bakterieller Ökosysteme verstehen, etwa in der Darmflora oder in Flüssen, die Antibiotika ausgesetzt sind. Unsere Forschung ist ein Beweis für unsichtbare Nebenwirkungen – wir wissen einfach nicht, wie Medikamente in diesem Zusammenhang das Gleichgewicht der Bakterienpopulationen verändern.“
In realen Umgebungen durchlaufen Bakterien Phasen schnellen Wachstums, unterbrochen von Phasen, in denen das Wachstum aufgrund knapper Nährstoffe stoppt und die Bakterien absterben. Bisher ist wenig darüber bekannt, wie Antibiotika die Populationen in diesen Zeiträumen beeinflussen.
Die Forscher untersuchten E.coli in Laborexperimenten. Sie fanden heraus, dass Antibiotika, die auf Ribosomen abzielen – Fabriken, die Zellen dabei helfen, Proteine aus DNA herzustellen –, das Bakterienwachstum verlangsamten, aber auch ihr Absterben verhinderten, was bedeutete, dass die Bakterien insgesamt länger überlebten.
Dr. Emily Wood sagte: „Viele Antibiotika verlangsamen das Wachstum von Bakterien, aber wir zeigen, dass sie Bakterien dabei helfen können, Stress zu überwinden, der durch einen Mangel an Nährstoffen verursacht wird, der sie andernfalls abtöten würde, und ihnen letztendlich helfen, zu überleben. In unseren Experimenten ist dies der Fall.“ weil die Antibiotika Antioxidantien sind, was bedeutet, dass sie den Zellen helfen, mit einigen Abfallprodukten umzugehen, die sie während ihres Wachstums produzieren. Wichtig ist, dass die von uns getesteten antibiotikaresistenten Bakterien nicht die gleichen Vorteile hatten, sodass in unserer Studie die Behandlung keine Resistenz fördert. Das ist ungewöhnlich. Unser nächster Schritt wird darin bestehen, zu messen, wie diese Ergebnisse die Dynamik von Bakteriengemeinschaften mit mehreren Arten verändern.“
Mehr Informationen:
Wood, Emily et al., Ribosomenbindende Antibiotika erhöhen die Langlebigkeit und Wachstumseffizienz von Bakterien. Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (2023). DOI: 10.1073/pnas.2221507120. doi.org/10.1073/pnas.2221507120