Die Entdeckung einer „Nanowaffe“ stärkt den Kampf gegen antibiotikaresistente Krankenhaus-Superbakterien

Forscher haben herausgefunden, wie ein in Krankenhäusern gefundenes Bakterium „Nanowaffen“ einsetzt, um seine Ausbreitung zu ermöglichen, und damit neue Hinweise im Kampf gegen antibiotikaresistente Superkeime erschlossen.

Veröffentlicht in Naturkommunikationdas Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI) – geleitet Studie untersuchte das häufig vorkommende Krankenhausbakterium Acinetobacter baumannii.

A. baumannii ist besonders gefährlich, da es häufig gegen gängige Antibiotika resistent ist, was die Behandlung von Infektionen erschwert. Aus diesem Grund hat die Weltgesundheitsorganisation es als kritisches Bakterium mit höchster Priorität eingestuft, für das dringend neue Behandlungen erforderlich sind.

Co-Erstautorin und BDI-Forschungsstipendiatin Dr. Marina Harper erklärte, dass Bakterien selten alleine existieren; Wie Pflanzen und Tiere konkurrieren verschiedene Arten um Platz und Ressourcen. „In vielen Umgebungen muss A. baumannii einen bakteriellen ‚Krieg‘ führen, um in der Gegenwart anderer Arten zu überleben“, sagte Dr. Harper.

„Um die umliegenden Bakterien auszustechen, verwenden A. baumannii (und viele andere Bakterien) eine Nanowaffe namens Type VI Secretion System (T6SS). Dabei handelt es sich um eine winzige nadelartige Maschine, die Giftstoffe direkt in nahegelegene Bakterien injiziert und sie so abtötet A. baumannii kann dominieren.“

Co-Erstautorin und BDI-Forschungsstipendiatin Dr. Brooke Hayes sagte, die Studie habe untersucht, wie diese nadelartige Maschine bei A. baumannii funktioniert. „Mithilfe fortschrittlicher Mikroskopie an einem hochreinen Bakterienprotein haben wir die molekulare Struktur eines Schlüsseltoxins aus einem Krankenhausstamm von A. baumannii entdeckt“, sagte Dr. Hayes.

„Wir haben erfahren, wie dieses Toxin namens Tse15 an der Nadel befestigt und dann an andere Bakterien abgegeben wird, um diese abzutöten. Wir haben gezeigt, dass das Toxin in einer schützenden käfigartigen Struktur im Inneren von A. baumannii gespeichert wird und so verhindert, dass es das Bakterium schädigt.“ Wenn es bereit ist, andere Bakterien anzugreifen, muss das Toxin aus dem Käfig freigesetzt werden.

„Dies geschieht durch eine Reihe von Wechselwirkungen zwischen dem Toxin, der Außenseite des Käfigs und der T6SS-Nadel. Sobald die Nadel das Toxin einem Konkurrenten injiziert, aktiviert und tötet das Toxin das andere Bakterium und ermöglicht es A. baumannii, dieses Bakterium zu übernehmen.“ Oberfläche.“

Die leitenden Autoren Professor John Boyce, der das BDI Boyce Laboratory leitet, und außerordentliche Professorin Sheena McGowan, die die BDI Structural Microbiology Group leitet, sagten, der Fund sei ein bedeutender Schritt im Kampf gegen antibiotikaresistente Superbakterien.

„Diese Entdeckung ist das erste Mal, dass wir verstehen, wie das Toxin Tse15 aussieht, aber auch die Details auf molekularer Ebene, wie es und ähnliche Toxine von dieser bakteriellen Nanomaschine abgegeben werden“, sagte Professor Boyce.

Associate Professor McGowan fügte hinzu: „Wenn wir verstehen, wie solche Toxine abgegeben werden, können wir möglicherweise neue Proteintoxine für die Abgabe an Bakterien entwickeln. Indem wir lernen, wie dieses System funktioniert, können wir neue Wege zur Bekämpfung antibiotikaresistenter Bakterien wie A. baumannii erkunden.“