Neue Molekülgruppe mit antibakterieller Wirkung identifiziert

Bonn/Stockholm – Eine Forschergruppe der Universität Bonn, des Karolinska Instituts und der Universität Umea in Schweden haben eine Gruppe von Molekülen identifiziert, die eine antibakterielle Wirkung gegen viele antibiotikaresistente Bakterien haben. Sie hoffen auf neue Antibiotika und berichten darüber in den Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (DOI: 10.1073/pnas.2108244118).

Neben dem wohlbekannten Penicillin, das bestimmte Enzyme beim Aufbau der Zellwand stört, wirken neuere Antibiotika wie Daptomycin oder das kürzlich entdeckte Teixobactin anders: Sie binden sogenanntes Lipid II, das Bakterien zum Aufbau der Zellwand benötigen. Lipid II-bindende Antibiotika sind aber in der Regel sehr große und komplexe Naturstoffe. Aufgrund ihrer Größe sind sie gegen Problemkeimen nicht wirksam, die über eine weitere Hülle verfügen, die sogenannte Äußere Membran.

„Lipid II ist ein sehr attraktives Ziel für neue Antibiotika. Wir haben die ersten kleinen antibakteriellen Verbindungen identifiziert, die durch Bindung an dieses Lipidmolekül wirken, und in unserer Studie haben wir keine resistenten Bakterienmutanten gefunden, was sehr vielversprechend ist”, sagte Birgitta Henriques Normark von der Abteilung für Mikrobiologie, Tumor- und Zellbiologie am Karolinska Institut.

In der Studie hat die Arbeitsgruppe des Karolinska Instituts und der Universität Umea in Schweden viele chemische Verbindungen auf ihre Fähigkeit getestet, Pneumokokken zu lysieren. Die Forscher untersuch­ten dann die aktiven Verbindungen aus diesem Screening genauer. In Zusammenarbeit mit der Universi­tät Bonn fanden sie heraus, dass eine Gruppe von Molekülen namens THCz die Bildung der Bakterien­zellwand durch Bindung an Lipid II hemmt. Die Moleküle könnten auch die Bildung einer schützenden Kapsel verhindern, die die Pneumokokken umgibt und die sie benötigen, um dem Immunsystem zu entgehen und Krankheiten zu verursachen.

„Der Vorteil von kleinen Molekülen wie diesen ist, dass sie chemisch leichter zu modifizieren sind. Wir hoffen, dass wir THCz so verändern können, dass die antibakterielle Wirkung zunimmt und die negativen Auswirkungen auf menschliche Zellen abnehmen“, erläutert Fredrik Almqvist vom Fachbereich Chemie der Universität Umea.

„Wir werden nun versuchen, das THCz-Molekül so zu verändern, dass es die Äußere Membran einiger besonders hartnäckiger, multiresistenter Bakterien durchdringen kann“, gibt Tanja Schneider vom Institut für Pharmazeutische Mikrobiologie der Universität Bonn einen Ausblick.

hil