Antiseptikaresistenz in Bakterien könnte zu Kunststoffen der nächsten Generation führen
Uralte Proteinpumpen könnten der Schlüssel zu neuen grünen Polymeren sein
Die Molekularmaschinerie, die von Bakterien verwendet werden, um Chemikalien zu widerstehen, die dazu bestimmt sind, sie abzutöten, könnten auch dazu beitragen, Vorläufer für eine neue Generation von Nylon und anderen Polymeren herzustellen, so das Ergebnis neuer Forschungen von Wissenschaftlern aus Australien und Großbritannien.
Dies ist ein stark vergrößerter Cluster von Acinetobacter baumannii Bakterien, der mit einer Proteinpumpe dem starken antiseptischen Mittel Chlorhexidin in Krankenhausqualität widersteht.
Janice Haney Carr (Public Health Image Library)
"Die Resistenz gegen künstliche Antiseptika scheint ein Glücksfall für die Bakterien zu sein, und sie könnte auch für den Menschen nützlich sein", sagt Professor Ian Paulsen von der Macquarie University in Australien, einem der Leiter der Forschungsgruppe.
Bakterien, die von Antiseptika und Antibiotika unbeeinflusst sind, oft als "Superbugs" bezeichnet, sind ein wachsendes Problem, aber genau wie sie Resistenzen entwickeln, ist nicht vollständig verstanden.
Im Jahr 2013 entdeckten Paulsen und Kollegen, wie ein Bakterium namens Acinetobacter baumannii Chlorhexidin widersteht, ein starkes Antiseptikum in Krankenhausqualität, das von der Weltgesundheitsorganisation als "unverzichtbare Medizin" eingestuft wurde.
A. Baumannis Geheimwaffe, so fanden sie, ist ein Protein namens AceI, das auf seiner Oberfläche sitzt und jedes Chlorhexidin herauspumpt, das hineinkommt. Das war überraschend, denn das Protein ist schon viel länger im Umlauf als das Antiseptikum.
"Das Gen, das für das AceI-Protein kodiert, scheint sehr alt zu sein, aber Chlorhexidin wurde erst im zwanzigsten Jahrhundert entwickelt", sagt der leitende Autor Dr. Karl Hassan von der University of Newcastle in Australien.
"Also kann das Gen nicht die native Funktion des Schutzes vor Chlorhexidin haben. Es ist eine Nebenreaktion, die für die Bakterien von Vorteil ist."
Jetzt haben Hassan, Paulsen und Kollegen untersucht, welche anderen Verbindungen von AceI und seinen Verbindungen transportiert werden, die zusammen als Proteobacterial Antimicrobial Compound Efflux (PACE) Proteine bekannt sind.
Sie fanden gute und schlechte Nachrichten. Die schlechte Nachricht war, dass PACE-Proteine wahrscheinlich zukünftige Antriebskräfte der Antibiotikaresistenz sein werden. Die gute Nachricht ist, dass ihre Fähigkeit, eine Vielzahl von Substanzen zu transportieren, bedeutet, dass sie im industriellen Kontext effektiv wiederverwendet werden könnten, um die Herstellung von "erdölfreien" Polymeren wie Nylon zu katalysieren.
"Diese PACE-Proteine sind sehr promisk in den Verbindungen, die sie transportieren, und sind eine wahrscheinliche Ursache für zukünftige Resistenzen gegen neue antimikrobielle Wirkstoffe, die derzeit entwickelt werden", sagt Professor Peter Henderson von der University of Leeds, Senior Researcher im Team.
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Originalveröffentlichung
Hassan, KA, Naidu, V, Edgerton, JR, Mettrick, KA, Liu, Q, Fahmy, L, Li, L, Jackson, SM, Ahmad, I, Sharples, D, Henderson, PJF, Paulsen, IT ; Proceedings of the National Academy of Sciences; 2019
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