Nach einer wichtigen Entdeckung der University of Surrey könnte die Entwicklung neuer Medikamente zur wirksamen Bekämpfung des Bakteriums, das Tuberkulose (TB) verursacht, einen Schritt näher kommen.
Die Surrey-Studie verwendete eine Technologie namens Fluxomics, um wichtige Informationen darüber zu gewinnen, wie Zellen Stickstoff verarbeiten, was uns helfen könnte, besser zu verstehen, wie schädliche Bakterien überleben und Krankheiten verursachen. Diese Ergebnisse haben erhebliche Auswirkungen auf die Untersuchung des Verhaltens und der Auswirkungen pathogener Bakterien auf die menschliche Gesundheit.
In der umfassendsten Studie dieser Art führte das Forscherteam aus Surrey eine Studie über das Bakterium durch, das Tuberkulose verursacht, genannt Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Sie wollten verstehen, wie Stickstoff in Mtb-Zellen verarbeitet wird, was für das Überleben des Bakteriums unerlässlich ist. Überraschenderweise hatten frühere Studien hauptsächlich die Rolle von Kohlenstoff für das Überleben von Mountainbikes untersucht, während die Rolle von Stickstoff kaum verstanden wurde.
Dr. Khushboo Borah Slater, Co-Autor der Studie und Forschungsstipendiat von der University of Surrey, sagte: „Medikamentenresistenz ist ein großes Problem bei der Behandlung von Tuberkulose. Neue Medikamente werden dringend benötigt, um die wachsende Bedrohung durch diese Infektionskrankheit und deren Entdeckung zu bewältigen mehr darüber zu erfahren, wie Stickstoff in Zellen verstoffwechselt wird, könnte uns dabei helfen, dies zu erreichen. Der Einsatz von Medikamenten, die auf den Stickstoffstoffwechsel abzielen, könnte ein neuartiger Weg sein, um zu stören, wie das Bakterium überlebt, sich vermehrt und sich in der menschlichen Wirtszelle ausbreitet.“
Mit dem neuen Fluxomik-Tool Bayesian 13C15N-metabolic flux analysis, das in Surrey und mit dem Forschungszentrum Jülich entwickelt wurde, waren Forscher erstmals in der Lage, sowohl Kohlenstoff- als auch Stickstoffatome in Mtb-Zellen zu verfolgen. Nach einer rigorosen statistischen Bewertung aller biochemischen Kohlenstoff- und Stickstoffreaktionen innerhalb des Bakteriums waren die Forscher in der Lage, die entscheidende Rolle zu identifizieren, die die Aminosäure Glutamat im Stickstoffstoffwechsel von Mtb spielt, was ein wichtiges Ziel für die Entwicklung neuer Medikamente darstellt.
Professor Johnjoe McFadden, Co-Autor der Studie von der University of Surrey, fügte hinzu: „Das Verständnis des Stickstoffstoffwechsels des MTB wird dazu beitragen, Medikamente zur Bekämpfung von TB zu entwickeln Ausbreitung der Krankheit.
„Die von uns entwickelte Technologie wird eine Schlüsselrolle dabei spielen, mehr über den Kohlenstoff- und Stickstoffstoffwechsel in jedem lebenden Organismus zu erfahren, und könnte den Weg für wirksamere medikamentöse Behandlungen für andere menschliche Krankheiten ebnen.“
Diese Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Molekulare Systembiologie und wurde in Partnerschaft mit dem Forschungszentrum Jülich, Deutschland, durchgeführt.
Mehr Informationen:
Khushboo Borah Slater et al., One‐shot 13 C 15 N ‐Stoffwechselflussanalyse zur simultanen Quantifizierung des Kohlenstoff‐ und Stickstoffflusses, Molekulare Systembiologie (2023). DOI: 10.15252/msb.202211099