Wetenschappers hebben een nieuwe snelle beeldvormingstechniek gebruikt om de allereerste hogeresolutiebeelden vast te leggen van bacteriën die sterven na behandeling met een combinatie van antibiotica. De beelden laten zien dat de antibiotica zich binden aan de bacteriecellen en langzaam gaten in hun membranen slaan totdat de cellen barsten. De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications, zouden kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe antibiotica en behandelingen voor bacteriële infecties.

Wetenschappers weten al lang dat antibiotica werken door zich op het bacteriële celmembraan te richten, maar het exacte mechanisme waarmee ze dit doen is nog niet volledig begrepen. De nieuwe beelden laten zien dat de antibiotica zich binden aan het celmembraan en vervolgens kleine, gatachtige structuren vormen die groeien en uiteindelijk de cel laten barsten.

Dit proces vindt plaats op een zeer snelle tijdschaal, waarbij de hele reeks gebeurtenissen binnen milliseconden plaatsvindt. De beelden zijn gemaakt met behulp van een techniek genaamd X-ray vrije-elektronenlaser (XFEL) microscopie, waarmee wetenschappers beelden kunnen vastleggen van objecten die met extreem hoge snelheden bewegen.

De onderzoekers gebruikten deze techniek om bacteriën in beeld te brengen die werden behandeld met een combinatie van twee antibiotica, vancomycine en moenomycine A. Vancomycine is een antibioticum dat al tientallen jaren wordt gebruikt om bacteriële infecties te behandelen, terwijl moenomycine A een nieuwer antibioticum is waarvan is aangetoond dat het effectief is. tegen sommige multiresistente bacteriën.

Op de beelden was te zien dat de twee antibiotica samenwerken om bacteriën te doden. Vancomycine bindt zich aan de celwand van de bacterie en remt de synthese van nieuw celwandmateriaal, waardoor de cel verzwakt. Moenomycine A bindt zich aan het celmembraan en veroorzaakt de vorming van gaten in het membraan, wat uiteindelijk leidt tot de vernietiging van de cel.

Deze bevindingen zouden kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe antibiotica en behandelingen voor bacteriële infecties. Door zich te richten op de bacteriële celwand kunnen vancomycine en moenomycine A bacteriën doden die resistent zijn tegen andere antibiotica. De combinatie van deze twee antibiotica zou kunnen worden gebruikt voor de behandeling van infecties die worden veroorzaakt door multiresistente bacteriën.

De onderzoekers zeggen dat de nieuwe beelden een waardevol hulpmiddel bieden om te begrijpen hoe antibiotica werken en kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe antibiotica en behandelingen voor bacteriële infecties.