Empfohlen, 2019

Tipp Der Redaktion

Gemeinsame Anti-Raucher-Droge kann Schlaganfall, Herzinfarktrisiko erhöhen
Lebensmittel, die mit einer Sesamallergie zu vermeiden sind
Eierstockkrebs: Wissenschaftler finden einen Weg, um einen dualen Angriff zu starten

Auf Insekten lebende Bakterien könnten neue Antibiotika bereitstellen

Viele heute verwendete Antibiotika stammen von Bakterien, die im Boden leben. Neuere Forschungen zeigen nun, dass Bakterien, die von Insekten leben, bei der Bekämpfung üblicher, medikamentenresistenter Superbugs wirksamer sein können als Bakterien aus dem Boden.


Die Forscher haben sich bei der Suche nach neuen Verbindungen mit antibiotischen Eigenschaften zu Ameisen gewandt.

Wissenschaftler der University of Wisconsin-Madison haben die bisher größte und gründlichste Untersuchung der antibiotischen Aktivität von Mikroben durchgeführt, die von Insekten leben.

Ein Highlight der neuen Studie ist die Entdeckung eines neuen Antibiotikums im Cyphomyrmex Ameise, eine brasilianische Art, die Pilze züchtet. Die Forscher nannten die Verbindung Cyphomycin.

Labortests haben gezeigt, dass Cyphomycin Pilze bekämpfen kann, die die meisten anderen Antibiotika besiegt haben. Die Verbindung behandelte auch eine Pilzinfektion bei Mäusen, ohne toxische Nebenwirkungen zu verursachen.

In einer kürzlichen Nature Communications In einem Papier über diese Ergebnisse erklärt das Team, dass der Mangel an neuen Antibiotika zur wachsenden globalen Bedrohung durch Antibiotika-resistente Infektionen beiträgt.

"Durch unsere systematische Bewertung", stellen die Autoren fest, "zeigen wir, dass die Mikrobiome von Insekten eine vielversprechende Quelle für neuartige Naturprodukte darstellen."

Die zunehmende Bedrohung durch Antibiotika-Resistenzen

Antibiotika-Resistenz tritt auf, wenn infektiöse Bakterien, Pilze und andere Erreger nicht länger den Drogen zum Opfer fallen, mit denen sie abgetötet wurden. Stattdessen wachsen sie weiter.

Infektionen aufgrund von Antibiotika-resistenten Erregern erfordern normalerweise längere Krankenhausaufenthalte und eine größere Anzahl von Nachsorgeuntersuchungen durch Ärzte. Darüber hinaus haben Behandlungen tendenziell höhere Kosten und toxischere Nebenwirkungen.

Im Jahr 2018 veröffentlichte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) Überwachungsdaten, die die Schwere der weltweiten Bedrohung durch Antibiotikaresistenzen bestätigten.

Die Daten zeigen, dass auf der ganzen Welt einige der häufigsten Infektionen medikamentenresistent werden.

In den Vereinigten Staaten schätzen die Centers for Disease Control und Prevention (CDC), dass antibiotikaresistente Bakterien mindestens 2 Millionen Menschen infizieren und jedes Jahr 23.000 Todesfälle verursachen.

Ein wichtiges Anliegen im Hinblick auf die weltweite Antibiotikaresistenzkrise ist, dass die Art und Anzahl neuer Medikamente in der Pipeline nicht ausreichen wird, um die Bedrohung zu überwinden.

Die WHO wiederholte ihre Warnung in einem Bericht von 2017. Die globale Agentur gab an, dass die meisten der 51 Antibiotika in der klinischen Entwicklung "Modifikationen bestehender Antibiotikaklassen" seien und nur kurzfristige Lösungen anbieten würden.

Genauso viele Bakterien in Insekten wie im Boden

Die meisten heute verwendeten Antibiotika kommen aus Streptomyces Bakterien, eine große Gattung, die sich vor etwa 400 Millionen Jahren entwickelte.

In diesem Zeitraum Streptomyces Arten haben sich entwickelt und an verschiedene Lebensräume angepasst, wie Boden und Insekten. Die Chemie der Verbindungen, die die Bakterien produzieren, spiegelt ihre unterschiedlichen Linien wider.

Genetische Studien haben gezeigt, dass nur ein Stamm von Streptomyces könnte möglicherweise Dutzende von Verbindungen produzieren, die denen ähneln, die bereits als Antibiotika verwendet werden. Darüber hinaus enthalten die Bakterien eine große Anzahl "relevanter Biosynthesegensätze".

Aus diesen Gründen untersuchen Wissenschaftler intensiv Streptomyces Bakterien mit der Erwartung, dass sie neue Medikamente gegen Antibiotikaresistenzen entdecken werden.

Die Autoren der neuen Studie weisen jedoch darauf hin, dass im Boden nach neuen Antibiotika gesucht wird Streptomyces "bekannte Verbindungen weitgehend wiederentdecken." Sie stellen auch fest, dass keine Studien Mikrobiome systematisch durchsucht haben. Also entschieden sie sich, sich darauf zu konzentrieren Streptomyces in Insekten.

Sie sammelten mehr als 2.500 Insektenarten, von Ameisen über Bienen und Fliegen bis hin zu Käfern, Motten, Schmetterlingen und mehr. Rund ein Drittel stammte aus Regionen mit gemäßigtem Klima, ein weiteres Drittel stammte aus den Tropen, der Rest stammte aus kälteren Gebieten wie der Arktis.

Die Forscher stellen fest, dass entgegen der "vorherrschenden Annahme" das Streptomyces Arten sind im Boden am reichlichsten, ihre Ergebnisse legen nahe, dass die Bakterien ebenso reich an Insekten sind.

Bakterien von Insekten sind stärker

Die Insekten ergaben mehr als 10.000 Bakterienstämme zum Testen. Die Forscher untersuchten auch 7.000 Stämme, die aus Boden und Pflanzen stammten.

Es folgte eine sehr leistungsfähige, intensive Testbatterie, an der insgesamt mehr als 50.000 Versuche beteiligt waren.

Das Team testete wie gut jede Belastung von Streptomyces konnte das Wachstum von 24 verschiedenen Keimarten stoppen, darunter auch einige, die schwere Schäden verursachen können, wie beispielsweise der Methicillin-resistente Superbug Staphylococcus aureus (MRSA).

Die Ergebnisse zeigten das Streptomyces Stämme, die von Insekten stammten, konnten infektiöse Bakterien und Pilze stärker bekämpfen als Stämme, die aus Boden oder Pflanzen stammten.

Das Team testete auch einige der vielversprechenderen Stämme bei Mäusen. Diese Stämme waren sehr effektiv bei der Abtötung von Bakterien- und Pilzinfektionen, und nur wenige hatten toxische Nebenwirkungen.

In einem anderen Teil der Studie konzentrierten sich die Forscher auf Cyphomycin, eine Antipilzverbindung, die sie in gefunden hatten Streptomyces Bakterien auf dem brasilianischen Cyphomyrmex Pilz wachsende Ameise.

Nachdem sie die chemische Struktur von Cyphomycin analysiert hatten, reinigten sie es und zeigten, dass es behandeln könnte Candida albicans in Mäusen. C. albicans ist ein Pilz, der häufig Menschen mit geschwächtem Immunsystem infiziert. Die Verbindung schien auch bei den Mäusen wenig toxische Nebenwirkungen zu haben.

Lassen Sie Insekten die Prospektion betreiben

Das Team war nicht überrascht zu sehen, dass Insekten eine reiche Quelle für neue Antibiotika sein könnten. Das Überleben von Insekten hängt vom Zusammenwirken mit Mikroben ab, die dazu beitragen, Krankheitserreger zu bekämpfen, die sich ebenfalls entwickeln.

Die Forscher weisen auch darauf hin, dass die Bakterien mit Insekten kooperiert haben und somit zwei Vorteile bieten könnten. Erstens sind sie weniger wahrscheinlich toxisch und zweitens könnten sie gegen arzneimittelresistente Erreger wirksam sein.

"Die Insekten betreiben die Prospektion für uns", sagt Cameron R. Currie, Professor für Bakteriologie und leitender Autor der Studie.

Er und seine Kollegen schließen ab:

"Das Versprechen von Insekten verbunden Streptomyces als neue Quelle für antimikrobielle Wirkstoffe hat das Potenzial, die stagnierten antibakteriellen und antimykotischen Entdeckungspipelines wieder zu beleben. "

Beliebte Kategorien

Top