Klinische Pharmakologie / Psychopharmakologie

 
 

 
 

 

Israeli Science: Nachrichten aus Rehovoth


NEUE ERKENNTISSE ZUR WIRKSTOFFRESISTENZ BEI BAKTERIEN

REHOVOT, Israel -- 2. April 1997-- In einer wissenschaftlichen Untersuchung, die neues Licht auf den alarmierenden Anstieg von therapieresistenten Bakterienstaemmen wirft, entdeckten Forscher des Weizmann Instituts ein Molekuel, das Bakterien gegen eine ungewoehnlich grosse Bandbreite von Wirkstoffen widerstandsfaehig macht. Die Ergebnisse, von denen die Aprilausgabe des Journal of Bacteriology berichtet, legen den Schluss nahe, dass es immer schwieriger werden wird, neue, leistungsfaehige Wirkstoffe gegen bakterielle Infektionen zu finden.

Andererseits koennte das neu entdeckte Molekuel MdfA als Modell fuer die weitere Erforschung der multiplen Wirkstoffresistenz dienen und dabei helfen, das Phaenomen bei bakteriellen Krankheiten zu ueberwinden. Die Ergebnisse zeigen auch einen Weg auf, wie man dem Problem der Wirkstoffresistenz von Krebszellen naeher kommen. Krebszellen stossen naemlich zahlreiche Wirkstoffe gegen Krebs aus und behindern so die Chemotherapie.
"Ganz gleich, wie ausgetuefelt unsere neuen Wirkstoffe sind, immer mehr Bakterien verfuegen ueber ebenso ausgetueftelte Mechanismen, die sie dagegen resistent machen," sagt Dr. Eitan Bibi von der Abteilung Biochemie des Instituts, der die Untersuchung mit der Doktorandin Rotem Edgar durchfuehrte.
"Dies ist eine Herausforderung fuer antibakterielle Therapien, die so entwickelt werden muessen, dass sie die wachsende Resistenz bereits im voraus bedenken."

Schlafendes Ueberlebenspotential

In den Zellen fast aller Lebewesen gibt es Molekuele, die die Zelle gegen eine Reihe von Substanzen widerstandsfaehig machen. Diese Molekuele sitzen in der Zellmembran und funktionieren wie Pumpen, indem sie Giftstoffe oder andere unerwuenschte Chemikalien aus der Zelle gleichsam entfernen. Zu solchen "unerwuenschten" Stoffen zaehlen zum Teil auch medizinische Wirkstoffe.

Bisher wusste man, dass die meisten dieser vielseitigen Molekuelpumpen bestimmte Wirkstoffklassen mit bestimmten chemischen Eigenschaften erkennen und sich dagegen wehren konnten, wie zum Beispiel gegen Stoffe mit einer postiven Ladung oder solche, die zu Lipidanbindung neigen (aus Lipiden besteht die Zellmembran). Diese chemischen Eigenschaften bestimmen, wie ein Wirkstoff von der Zelle aufgenommen wird und beeinflussen daher die toxische Wirkung eines Wirkstoffes auf das Ziel in der Zelle.

Mit dem neu entdeckten Resistenzmolekuel MdfA koennen Bakterienzellen eine bisher ungeahnte Vielzahl verschiedenartiger Antibiotika und anderer Wirkstoffe ausstossen - Wirkstoffe mit sehr unterschiedlichen chemischen Eigenschaften. So koennen sie zum Beispiel sowohl positiv als auch nicht geladene Wirkstoffe, sowie solche mit und ohne Vorliebe fuer Lipidanbindung.
"Die Entdeckung eines Molekuels mit einem so aussergewoehnlich breiten Widerstandsspektrum in einer Bakterienart laesst den Schluss zu, dass wir wahrscheinlich aehnliche Molekuele in anderen Bakterien finden werden," sagt Bibi.
Das unterstreicht nur das Potential einiger Bakterien, selbst komplexe Antibiotikabehandlungen zu ueberstehen und stellt eine Herausforderung an kuenftige Therapien dar."

Ein Evolutionsvorteil

Die beiden Wissenschaftler stiessen auf das MdfA-Molekuel bei einer Untersuchung zur Wirkstoffresistenz bei Escherichia coli, einem Bakterium, mit dem die Wissenschaft gern experimentiert. (E. coli-Bakterien leben normalerweise im menschlichen Darm und helfen bei der Verdauung, doch wenn bestimmte Staemme des Bakteriums ueber verseuchtes Trinkwasser oder unzureichende Hygiene in andere Organe gelangen, koennen sie ernsthafte Erkrankungen hervorrufen wie zun Beispiel Durchfall bei Kindern oder Infektionen des Harntraktes).

Die Wissenschaftler fuehrten Experimente durch, in denen sie die Bakterien mit verschiedenen Wirkstoffen angriffen. Sie fanden heraus, dass geringe Mengen von MdfA in allen E. coli-Staemmen vorhanden waren und sich bei geringen Wirkstoffmengen wehren konnten. Bei grossen Mengen kombinierter Wirkstoffe starben jedoch die meisten Bakterien ab.

Enthielten die Bakterien aber mehr als die uebliche Menge des mdfA-Gens, so dass sie mehr als die uebliche Menge des MdfA-Molekuels produzierten, ueberlebten sie sogar diese schweren Attacken. Das legt den Schluss nahe, dass das MdfA-Molekuel eine grosse Widerstandsfaehigkeit gegen zahlreiche unterschiedliche Wirkstoffe in sich birgt.

Bibi meint, dass das Auftreten solcher Breitsprektrum-Resistenmolekuele anscheinend eine neuere Entwicklung der Evolution ist, die nicht zuletzt durch moderne Medizin bewirkt wurde. Obgleich die heutigen Arzneimittel zweifellos und ganz offensichtlich viel Gutes geleistet haben, haben ein paar wenige Bakterien unvermeidlich jeden neuen Wirkstoff durch ihre natuerliche Resistenz ueberlebt und diesen evolutionaeren Vorteil an ihre Nachkommen weitergegeben. Die Ergebnisse sind immer widerstandsfaehigere Bakterien, die mit vielseitigeren Resistenz- mechanismen ausgestattet sind.

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Dr. Eitan Bibi ist Inhaber des Dr. Samuel O. Freedman benannten Lehrstuhls fuer Karrierefoerderung in Biologie. Gefoerdert wurde die Untersuchung vom Israelischen Krebsforschungsfond und von der Muenchner Minverva-Stiftung.

Neue Meldungen vom Weizmann Institut finden Sie auch im World Wide Web auch unter http://www.weizmann.ac.il, und http://www.eurekalert.org.

Presseanfragen richten Sie bitte an Luba Vikhanski, E-mail Tel. 972 8 934 3855



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