Ny højhastighedstest viser, hvordan antibiotika kombineres for at dræbe bakterier

Forskere har brugt en ny højhastighedsbilledteknik til at tage de første billeder i høj opløsning nogensinde af bakterier, der dør efter behandling med en kombination af antibiotika. Billederne viser, at antibiotika binder sig til bakteriecellerne og langsomt slår huller i deres membraner, indtil cellerne brister. Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications, kan føre til udvikling af nye antibiotika og behandlinger for bakterielle infektioner.

Forskere har længe vidst, at antibiotika virker ved at målrette mod bakteriecellemembranen, men den nøjagtige mekanisme, hvorved de gør dette, er ikke fuldt ud forstået. De nye billeder viser, at antibiotika binder sig til cellemembranen og derefter danner små, hullignende strukturer, der vokser og til sidst sprænger cellen.

Denne proces finder sted på en meget hurtig tidsskala, hvor hele sekvensen af ​​begivenheder sker inden for millisekunder. Billederne blev taget ved hjælp af en teknik kaldet X-ray free-electron laser (XFEL) mikroskopi, som gør det muligt for forskere at fange billeder af objekter, der bevæger sig ved ekstremt høje hastigheder.

Forskerne brugte denne teknik til at afbilde bakterier behandlet med en kombination af to antibiotika, vancomycin og moenomycin A. Vancomycin er et antibiotikum, der har været brugt i årtier til behandling af bakterielle infektioner, mens moenomycin A er et nyere antibiotikum, der har vist sig at være effektivt mod nogle multi-drug-resistente bakterier.

Billederne viste, at de to antibiotika arbejder sammen om at dræbe bakterier. Vancomycin binder sig til bakteriens cellevæg og hæmmer syntesen af ​​nyt cellevægsmateriale, hvilket svækker cellen. Moenomycin A binder sig til cellemembranen og forårsager dannelsen af ​​huller i membranen, som til sidst fører til ødelæggelse af cellen.

Disse resultater kan føre til udvikling af nye antibiotika og behandlinger for bakterielle infektioner. Ved at målrette mod bakteriecellevæggen er vancomycin og moenomycin A i stand til at dræbe bakterier, der er resistente over for andre antibiotika. Kombinationen af ​​disse to antibiotika kan bruges til at behandle infektioner, der er forårsaget af multi-drug resistente bakterier.

Forskerne siger, at de nye billeder giver et værdifuldt værktøj til at forstå, hvordan antibiotika virker og kan føre til udvikling af nye antibiotika og behandlinger for bakterielle infektioner.