Neuer Ansatz gegen Pseudomonas aeruginosa

Julia Bandow sucht mit ihrem Team nach neuen Antibiotika./ RUB, Marquard

Bochum – Ein tieferes Verständnis der Resistenzmechanismen von Pseudomonas aeruginosa liefert nützliche Informationen für neue Ansätze im Bereich Antibiotika. Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) werden dringend neue Therapieoptionen gegen den bakteriellen Krankheitserreger Pseudomonas aeruginosa benötigt, da einige Stämme bereits resistent gegen alle derzeit zugelassenen Antibiotika sind.

Pseudomonas aeruginosa gehört aufgrund seiner Resistenz gegen Antibiotika, seiner außerge­wöhn­lichen Anpassungsfähigkeit und Persistenz zu den Erregern mit der höchsten Priorität für die Arzneimittelent­wicklung.

Daher haben Forscher aus Bochum (Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2021; DOI: 10.1128/AAC.00878-21) die Effekte verschiedener Substanzen auf das Proteom (Proteinzusammensetz­ung) von Pseudomonas aeruginosa analysiert und mögliche Resistenzmechanismen abgeleitet, die nütz­lich sein könnten für neue Wirkansätze gegen diesen Pro­blem­keim.

Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) ist ein Gram-negatives Bakterium, dass zum Beispiel bei Patien­ten in Krankenhäusern lebensbedrohliche Lungenentzündungen oder Blutvergiftungen auslösen kann. „Einige Eigenschaften der Gram-negativen Bakterien könnten attraktive Angriffsmöglichkeiten für Anti­biotika bieten“, so die Einschätzung Julia Bandow, Leiterin der Arbeitsgruppe Angewandte Mikrobio­logie an der Ruhr-Universität Bochum (RUB).

Zunächst untersuchten die Bochumer Wissenschaftler physiologischen Abwehrmechanismen von P. aeru­ginosa auf klinisch relevante Antibiotika. Hierzu wurden Veränderungen des Proteoms nach Expo­sition gegenüber Ciprofloxacin, Levofloxacin, Rifampicin, Gentamicin, Tobramycin, Azithromycin, Tige­cyclin, Poly­myxin B, Colistin, Ceftazidim, Meropenem und Piperacillin/Tazobactam bewertet.

Die jeweiligen Proteom-Profile geben Rückschlüsse über die zellulären Abwehrstrategien von P. aeru­ginosa. Ein Vergleich der hochregulierten Markerproteine ergab zum Beispiel ähnliche Reaktionen auf Antibiotika, die auf dasselbe Target wirken.

Des Weiteren untersuchten die Wissenschaftler eine neuen Substanz CHIR-090, die die Produktion von bestimmten Fett-Zuckerverbindungen blockiert und eine neue Klasse von Lipopolysaccharid-Biosyn­theseinhibitoren darstellt.

Verglichen mit den Effekten der zugelassenen Antibiotika zeigte CHIR-090 klassenspezifisch eine einzig­artige Proteomantwort, wo noch keine Resistenzen bekannt sind. „Man geht davon aus, dass sich Resis­tenzen gegenüber neuen Substanzklassen langsamer ausbilden als gegenüber Substanzen, die Abköm­mlinge von herkömmlichen Antibiotika sind“, erläuterte Bandow.

Diese Studie liefert Einblicke in die Auswirkungen häufig verwendeter Antibiotika auf P. aeruginosa und legt den Grundstein für weitere Untersuchungen mit dem neuen Ansatz CHIR-090, so das Fazit der Studienautoren. © cw/aerzteblatt.de