Forskere opdager nyt lantibiotikum produceret af stafylokokker

Forskere ved universitetshospitalet Bonn (UKB), universitetet i Bonn og det tyske center for infektionsforskning (DZIF) har opdaget et nyt lantibiotikum, nemlig epilancin A37. Det produceres af stafylokokker, der koloniserer huden og virker specifikt mod deres hovedkonkurrent der, corynebakterierne.

Denne specificitet er formentlig medieret af en helt særlig virkningsmekanisme, som forskerne var i stand til at tyde i detaljer. Deres resultater er nu blevet offentliggjort i ISME Journal .

På grund af stigende antibiotikaresistens hos patogener, der forårsager infektioner, er udviklingen af ​​nye antibakterielle stoffer vigtig. Forhåbninger er knyttet til en ny gruppe af stoffer produceret af gram-positive bakterier, lantibiotika. Disse er antimikrobielle peptider, som ofte har et meget snævert aktivitetsspektrum.

"Sådanne forbindelser er yderst interessante ud fra et medicinsk synspunkt, da de specifikt kan angribe individuelle grupper af organismer uden at påvirke hele bakteriefloraen, som det er tilfældet med bredspektrede antibiotika for eksempel," siger den tilsvarende forfatter Dr. Fabian Grein , indtil for nylig leder af DZIF-forskningsgruppen "Bacterial Interference" ved Institute of Pharmaceutical Microbiology ved UKB og medlem af det transdisciplinære forskningsområde (TRA) "Life &Health" ved universitetet i Bonn.

Væsentlig konkurrencefordel i forhold til corynebakterier

UKB-forskerholdet ledet af Fabian Grein og Tanja Schneider har sammen med holdet ledet af Ulrich Kubitscheck, professor i biofysisk kemi ved universitetet i Bonn, nu opdaget et nyt lantibiotikum, nemlig epilancin A37. Det produceres af stafylokokker, som er typiske kolonisatorer af hud og slimhinder. Lidt er kendt om disse antimikrobielle peptider.

"Vi var i stand til at vise, at epilering er udbredt hos stafylokokker, hvilket understreger deres økologiske betydning," siger førsteforfatter Jan-Samuel Puls, en ph.d.-studerende fra universitetet i Bonn ved Institut for Farmaceutisk Mikrobiologi ved UKB. Dette skyldes, at stafylokokker og corynebakterier er vigtige slægter af den menneskelige mikrobiota – dvs. helheden af ​​alle mikroorganismer såsom bakterier og vira – i næse og hud, som er tæt forbundet med sundhed og sygdom.

Behovet for at producere en sådan forbindelse indikerer en udtalt konkurrence mellem arterne. Forskerne var i stand til at vise, at det nyopdagede epilancin A37 virker meget specifikt mod corynebakterier, som er blandt stafylokokkernes hovedkonkurrenter i hudmikrobiomet.

Ny handlingsmåde i 'bakteriekrigen' afkodet

"Denne specificitet er formentlig medieret af en meget speciel virkningsmekanisme, som vi var i stand til at tyde i detaljer," siger Grein. Epilancin A37 trænger ind i corynebakteriecellen, i starten uden at ødelægge den. De antimikrobielle peptider ophobes i cellen og opløser derefter cellemembranen indefra og dræber dermed corynebakterien.

Medforfatter Dr. Thomas Fließwasser fra Institut for Farmaceutisk Mikrobiologi ved UKB, en postdoc-forsker ved universitetet i Bonn og fungerende leder af DZIF-forskningsgruppen "Bakteriel interferens" tilføjer:"Vores undersøgelse viser, hvordan en specifik virkningsmekanisme kan bruges til at bekæmpe en enkelt bakterieart specifikt. Det tjener os derfor som et 'proof of concept'."

Flere oplysninger: Jan-Samuel Puls et al., Staphylococcus epidermidis bacteriocin A37 dræber naturlige konkurrenter med en unik virkningsmekanisme, The ISME Journal (2024). DOI:10.1093/ismejo/wrae044

Journaloplysninger: ISME Journal

Leveret af University Hospital Bonn