Über 800.000 Fälle von Magenkrebs durch Helicobacter pylori pro Jahr
Weltweit sind über 4 Milliarden Menschen mit dem Magenpathogen
H. pylori infiziert. Jedes Jahr führt das zu über 800.000 Fällen von
Magenkrebs. Weil das Bakterium immer resistenter gegen gängige Medikamente wird, hat die Weltgesundheitsorganisation WHO es als Erreger mit hoher Priorität für die Forschung und Entwicklung neuer Antibiotika eingestuft. Neue Ansätze und Therapeutika sind dringend erforderlich, um die etablierten Behandlungsmethoden zu ersetzen oder zu ergänzen.
Mitochondriale Komplex-I-Inhibitoren töten H. pylori selektiv ab
Mit der neuen Studie (1) ist nun ein großer Schritt in diese Richtung getan. „Wir konnten nachweisen, dass die Bakterien in hohem Maße empfindlich gegenüber bestimmten Substanzen sind, die die Zellatmung hemmen“, sagt Haas. Die Forschenden konnten mehrere Substanzen aus verschiedenen Stoffgruppen identifizieren, die schon in geringen Konzentrationen die Atmungskette von
H. pylori hemmen. Der Proteintransport über das Cag-Typ-IV-Sekretionssystem, ein wichtiger Virulenzfaktor des gramnegativen bakteriellen Krankheitserregers
Helicobacter pylori, wird durch Hemmung der Atmung effizient behindert. Mitochondriale Komplex-I-Inhibitoren töten H. pylori selektiv ab. Für andere nützliche gramnegative oder grampositive Bakterien, wie der nahe Verwandte
Campylobacter jejuni oder repräsentative Arten der
Darmmikrobiota, sind diese Substanzen unproblematisch da diese Bakterien auch größere Mengen der Substanzen tolerieren.
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Chinon-Bindetasche im Atmungskomplex I – Achillesferse von H. pylori
Die Autoren der Studie nutzten ein breites Spektrum biochemischer und mikrobiologischer Methoden sowie molekulare Modellierungstechniken, um herauszufinden, warum
H. pylori so empfindlich auf diese Stoffgruppen reagiert. Die Ursache dafür ist eine leicht veränderte Struktur der Chinon-Bindetasche im Atmungskomplex I. Diese Achillesferse bietet großes Potenzial für die Entwicklung neuer maßgeschneiderter Wirkstoffe, die als Pathogenblocker gegen
H. pylori eingesetzt werden könnten. „Unsere Ergebnisse offenbaren eine überraschende Schwäche im Stoffwechsel dieser Bakterien, die ansonsten gut an ihre ungewöhnliche Umgebung angepasst sind“, meint Fischer.
Mutationen, die zu Resistenzen gegen die Inhibitoren führen, schwächen den Stoffwechsel
Das Forschungsteam der LMU konnte außerdem mögliche Mutationen identifizieren, die dafür sorgen, dass Bakterien gegenüber den Inhibitoren weniger empfindlich sind. Durch diese Mutationen wird aber auch der Stoffwechsel geschwächt. Somit bilden sich weniger Resistenzen gegen die Komplex I-Inhibitoren.
Die neuen Hemmstoffe weisen keine Kreuzresistenzen mit bisherigen Therapeutika auf
„Insgesamt sind unsere Ergebnisse sehr vielversprechend“, ergänzt Haas. „Wir konnten eine ganze Gruppe von Hemmstoffen identifizieren, die keine Kreuzresistenz mit bisherigen Therapeutika aufweisen. Sie sind wenig anfällig für Resistenzentwicklungen und beeinträchtigen die
Darmflora nur wenig.“
