Wetenschap
Onderzoekers ontdekken nieuw lantibioticum geproduceerd door stafylokokken
Onderzoekers van het Universitair Ziekenhuis Bonn (UKB), de Universiteit van Bonn en het Duitse Centrum voor Infectieonderzoek (DZIF) hebben een nieuw lantibioticum ontdekt, namelijk epilancine A37. Het wordt geproduceerd door stafylokokken die de huid koloniseren en specifiek optreden tegen hun belangrijkste concurrent daar, de corynebacteriën.
Deze specificiteit wordt vermoedelijk veroorzaakt door een heel speciaal werkingsmechanisme, dat de onderzoekers tot in detail hebben kunnen ontcijferen. Hun resultaten zijn nu gepubliceerd in het ISME Journal .
Vanwege de toenemende antibioticaresistentie bij ziekteverwekkers die infecties veroorzaken, is de ontwikkeling van nieuwe antibacteriële stoffen belangrijk. De hoop is gevestigd op een nieuwe groep stoffen die worden geproduceerd door grampositieve bacteriën, de lantibiotica. Dit zijn antimicrobiële peptiden die vaak een zeer smal werkingsspectrum hebben.
"Dergelijke verbindingen zijn vanuit medisch oogpunt zeer interessant, omdat ze specifiek individuele groepen organismen kunnen aanvallen zonder de hele bacteriële flora aan te tasten, zoals bijvoorbeeld het geval is met breedspectrumantibiotica", zegt de overeenkomstige auteur Dr. Fabian Grein. , tot voor kort hoofd van de DZIF-onderzoeksgroep "Bacteriële Interferentie" aan het Instituut voor Farmaceutische Microbiologie aan de UKB en lid van de Transdisciplinaire Onderzoeksruimte (TRA) "Life &Health" aan de Universiteit van Bonn.
Essentieel concurrentievoordeel ten opzichte van corynebacteriën
Het UKB-onderzoeksteam onder leiding van Fabian Grein en Tanja Schneider heeft samen met het team onder leiding van Ulrich Kubitcheck, hoogleraar biofysische chemie aan de Universiteit van Bonn, nu een nieuw lantibioticum ontdekt, namelijk epilancine A37. Het wordt geproduceerd door stafylokokken, typische kolonisatoren van de huid en slijmvliezen. Er is weinig bekend over deze antimicrobiële peptiden.
"We konden aantonen dat epileren wijdverspreid is bij stafylokokken, wat hun ecologische belang onderstreept", zegt eerste auteur Jan-Samuel Puls, een doctoraalstudent aan de Universiteit van Bonn aan het Instituut voor Farmaceutische Microbiologie van de UKB. Dit komt omdat stafylokokken en corynebacteriën belangrijke geslachten zijn van de menselijke microbiota – dat wil zeggen het geheel van alle micro-organismen zoals bacteriën en virussen – in de neus en de huid, die nauw verbonden zijn met gezondheid en ziekte.
De noodzaak om een dergelijke verbinding te produceren duidt op een uitgesproken concurrentie tussen de soorten. De onderzoekers konden aantonen dat het nieuw ontdekte epilancine A37 zeer specifiek werkt tegen corynebacteriën, die tot de belangrijkste concurrenten van stafylokokken in het huidmicrobioom behoren.
Nieuwe werkingswijze in de 'bacteriële oorlog' gedecodeerd
"Deze specificiteit wordt vermoedelijk veroorzaakt door een heel speciaal werkingsmechanisme dat we tot in detail hebben kunnen ontcijferen", zegt Grein. Epilancine A37 dringt de corynebacteriële cel binnen, aanvankelijk zonder deze te vernietigen. De antimicrobiële peptiden hopen zich op in de cel en lossen vervolgens het celmembraan van binnenuit op, waardoor de corynebacterium wordt gedood.
Co-auteur Dr. Thomas Fließwasser van het Instituut voor Farmaceutische Microbiologie aan de UKB, een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Bonn en waarnemend hoofd van de DZIF-onderzoeksgroep "Bacteriële Interferentie" voegt hieraan toe:"Onze studie laat zien hoe een specifiek werkingsmechanisme kan worden gebruikt om specifiek één enkele bacteriesoort te bestrijden. Het dient ons daarom als een 'proof of concept'."