Een team onder leiding van professor Arne Skerra van de Technische Universiteit van München (TUM) heeft een innovatieve strategie ontwikkeld om te voorkomen dat de miltvuurbacterie ijzer opneemt, wat cruciaal is voor zijn voortbestaan. Het doet dit door een speciaal ijzercomplexvormend middel dat door de bacterie wordt geproduceerd, te neutraliseren. Omdat de antraxziekteverwekker zich pas in het lichaam verspreidt wanneer het toegang krijgt tot het essentiële element, dit zal naar verwachting een effectieve behandeling bieden tegen de levensbedreigende infectie.

Miltvuur is een ziekte die wordt veroorzaakt door bacteriën. Hoewel de ziekteverwekker die verantwoordelijk is voor miltvuur kan worden behandeld met antibiotica, het toxine dat het in het lichaam afgeeft, is bijzonder gevaarlijk. Als de infectie te laat wordt herkend, het is vaak dodelijk.

De antraxziekteverwekker kan in de vorm van sporen tientallen jaren in de bodem overleven. Grazend vee, zoals koeien of schapen, de sporen inslikken en besmet raken met miltvuur. Personen die met deze veedieren of met dierlijke producten werken, kunnen besmet raken; echter, het is tegenwoordig zeer zeldzaam dat miltvuur voorkomt in kuddes dieren in Duitsland.

Verder, mensen kunnen ook besmet raken met de ziekte als het vlees van besmette dieren niet voldoende wordt verwarmd. Eind augustus van dit jaar, vee in het zuidoosten van Frankrijk werd besmet met miltvuur - de ernstigste uitbraak in 20 jaar, volgens de Franse media. Populaties van in het wild levende chimpansees en gorilla's worden ook bedreigd door miltvuur.

Vandaag, miltvuur vormt een wereldwijde bedreiging, voornamelijk vanwege het potentiële gebruik als biowapen. In 2001, verschillende brieven met miltvuursporen werden verspreid in de Verenigde Staten van Amerika. Vijf mensen stierven op dat moment.

Inactivering van de ijzertransporteur

Net als elke cel in het lichaam, bacteriën hebben het essentiële sporenelement ijzer nodig. Echter, in lichaamsvloeistoffen, ijzer is stevig gebonden aan eiwitten, en is daarom niet direct beschikbaar. Overeenkomstig, bacteriën produceren speciale complexvormers genaamd siderophores (ijzerdragers) om de weinige beschikbare ijzerionen te binden en vervolgens via hun eigen importsystemen te absorberen. Het menselijke immuunsysteem voorkomt dit via een eiwit dat in het bloed circuleert, siderocaline genaamd. Het heeft een hoge affiniteit voor gewone ijzersideroforen en vangt ze op, waardoor ze via de nieren kunnen worden verwijderd.

Petrobactine is een eigenaardige ijzerdrager die wordt geproduceerd door de antraxpathogeen die niet wordt herkend door siderocaline. Het doel van Prof. Skerra van de afdeling Biologische Chemie was om deze miltvuursiderofoor uit te schakelen, waardoor de reproductie van de miltvuurpathogeen wordt geremd. Met behulp van Anticalin-technologie, ontwikkeld door zijn afdeling, hij en zijn team waren in staat om de eigen siderocaline van het lichaam te reconstrueren. Het resultaat was "petrocalin, " die in staat is om de siderofoor van de antraxpathogeen te neutraliseren.

"De nieuw ontwikkelde petrocalin vangt petrobactine op, waardoor de antraxpathogeen de toegang tot vitaal ijzer wordt ontnomen en als een eiwitantibioticum fungeert, ", zegt Skerra. "In samenwerking met professor Siegfried Scherer van de afdeling Microbiële Ecologie, we hebben kunnen aantonen dat deze aanpak werkt in bacteriële culturen."

De strategie van Skerra opent een nieuwe weg voor de behandeling van miltvuurinfecties door de verspreiding van de bacterie in het lichaam van de patiënt effectief te onderdrukken. De biochemische en eiwitstructuuranalyses zullen door Skerra en zijn collega's worden gepubliceerd in het internationaal gerenommeerde tijdschrift Angewandte Chemie , ook inzicht verschaffen in de moleculaire mechanismen.