Een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Francisco (UCSF) heeft licht geworpen op het mechanisme waarmee resistente bacteriën toxines afscheiden, wat potentiële doelwitten vormt voor het verminderen van de virulentie van deze ziekteverwekkers.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Microbiology, concentreerde zich op een soort geneesmiddelresistente bacteriën, Gram-negatieve bacteriën genaamd, die verantwoordelijk zijn voor een breed scala aan infecties, waaronder longontsteking, urineweginfecties en sepsis. Deze bacteriën hebben een buitenmembraan waardoor ze resistent zijn tegen veel antibiotica, waardoor ze moeilijk te behandelen zijn.

De onderzoekers ontdekten dat Gram-negatieve bacteriën een gespecialiseerd eiwituitscheidingssysteem gebruiken, het type VI-uitscheidingssysteem (T6SS) genaamd, om toxines uit te scheiden. De T6SS is een complexe moleculaire machine die de bacteriële celenvelop omspant en de bacteriën in staat stelt gifstoffen rechtstreeks in gastheercellen te injecteren.

Met behulp van cryo-elektronenmicroscopie kregen de onderzoekers een gedetailleerd beeld van de structuur van de T6SS in actie. Ze ontdekten dat de T6SS een naaldachtige structuur vormt die zich uitstrekt vanaf het bacteriële celoppervlak en het membraan van de gastheercel binnendringt. De punt van de naald is afgedekt met een eiwitcomplex dat een porie vormt in het membraan van de gastheercel, waardoor de toxines in het cytoplasma van de gastheercel kunnen worden afgeleverd.

De onderzoekers identificeerden ook verschillende sleuteleiwitten die betrokken zijn bij de assemblage en functie van de T6SS. Deze eiwitten zouden mogelijk het doelwit kunnen zijn van nieuwe medicijnen om de afscheiding van toxines te remmen en de virulentie van medicijnresistente bacteriën te verminderen.

"Het begrijpen van de structuur en functie van de T6SS biedt een nieuw raamwerk voor het ontwikkelen van therapieën om resistente bacteriën te bestrijden", aldus de senior auteur van het onderzoek. "Het richten op de T6SS zou mogelijk de virulentie van deze bacteriën kunnen verminderen en de behandelingsresultaten voor patiënten kunnen verbeteren."

De studie is een belangrijke stap voorwaarts in de strijd tegen resistente bacteriën en opent nieuwe wegen voor de ontwikkeling van nieuwe antibiotica en therapeutische strategieën.