Bakterien sind wahre Meister im Überleben und haben verschiedene ausgeklügelte Strategien entwickelt, um gegen Antibiotika immun zu werden – ein Phänomen, das als Antibiotikaresistenz bekannt ist. Während einige Bakterien in der Lage sind, diese Medikamente aktiv aus ihren Zellen herauszupumpen, haben andere ihre DNA verändert, um sich zu schützen.

Eine bahnbrechende Entdeckung haben nun Forscherinnen des Centre for Genomic Regulation (CRG) in Barcelona gemacht. Sie fanden heraus, dass Escherichia coli – besser bekannt als E.-coli-Bakterien – ihre Ribosomen modifizieren, wenn sie mit häufig verwendeten Antibiotika in Kontakt kommen. Diese Erkenntnisse wurden von den Bioinformatikerinnen Anna Delgado-Tejedor und Eva Novoa im renommierten Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht.

E.-coli-Bakterien sind weltweit verbreitet und in den meisten Fällen harmlos, doch sie sind auch dafür bekannt, schwere Infektionen auszulösen. Die Forscherinnen setzten die Bakterien zwei in der Humanmedizin und der Landwirtschaft häufig verwendeten Antibiotika aus, die gezielt die Fähigkeit der Bakterien beeinträchtigen, neue Proteine zu bilden, indem sie deren Ribosomen angreifen.

Überraschende Anpassungen in Echtzeit

Ribosomen sind als „Proteinfabriken“ der Zelle von entscheidender Bedeutung. Sie bestehen aus Proteinen und ribosomaler RNA und können durch chemische Markierungen modifiziert werden, die ihre Form und Funktion beeinflussen. Diese Modifikationen sind für die Zelle unerlässlich, um die Proteinproduktion effektiv zu regulieren.

Im Zuge der Untersuchung stellte sich heraus, dass die E.-coli-Bakterien neue Ribosomen produzierten, in denen wichtige chemische Markierungen fehlten – vor allem in den Bereichen, an denen die Antibiotika andocken, um die Proteinproduktion zu verhindern. Diese Fähigkeit, sich anzupassen, machte die Bakterien resistenter gegen die eingesetzten Wirkstoffe.

„E. coli verändert seine molekularen Strukturen mit erstaunlicher Präzision und in Echtzeit. Das ist eine subtile und raffinierte Methode, um den Antibiotika zu entkommen“, zeigt sich Novoa beeindruckt.

Die Studie ließ jedoch offen, warum die Markierungen an den Ribosomen verloren gehen und wie dieser Prozess genau funktioniert. „Wenn wir tiefer in diese Thematik eintauchen und verstehen, warum das passiert, könnten wir neue Strategien entwickeln, um zu verhindern, dass Bakterien ihre Schutzmechanismen verlieren. Oder sogar neue Medikamente entwerfen, die wirksamer an die veränderten Ribosomen binden“, so die Forscherinnen weiter.

Diese Erkenntnisse sind nicht nur für die Wissenschaft bedeutend, sondern werfen auch ein Licht auf die Herausforderungen im Kampf gegen resistente Bakterien. Es wird immer klarer, dass wir unsere Strategien zur Bekämpfung von Infektionen überdenken müssen. Bleiben Sie dran für weitere Updates und spannende Entwicklungen in der Mikrobiologie!