Dec. 16, 1999 (Urbana, Ill.) — Onderzoekers hebben misschien eindelijk een achilleshiel gevonden voor sommige antibiotica-resistente bacteriën, en de resultaten zouden kunnen leiden tot een nieuwe klasse van antibiotica die deze gevaarlijke insecten doodt, volgens de resultaten gerapporteerd in het 17 december nummer van het tijdschrift Science.
Lage doses van een voedselconserveringsmiddel genaamd nisine Z doden bacteriën door zich te binden aan een component van hun celmembraan en gaten in de cel te prikken, en de bacteriën lijken niet in staat om manieren te ontwikkelen om het geneesmiddel af te weren zoals ze soms conventionele antibiotica afweren, zeggen de auteurs.
Nisine Z, dat wordt geproduceerd door Lactococcus lactis, een bacteriesoort die wordt aangetroffen in melk en kaas, wordt al bijna 50 jaar gebruikt als een conserveringsmiddel voor levensmiddelen. Dat komt omdat zelfs lage doses ervan bacteriën kunnen doden die voedsel besmetten, en onderzoekers weten al lang dat het niet giftig is voor de mens. Maar tot voor kort wisten onderzoekers weinig over hoe het bacteriën doodt, vertelt studie co-auteur Eefjan Breukink, PhD, aan WebMD. Breukink is promovendus aan de Universiteit Utrecht in Nederland.
De onderzoekers waren vooral nieuwsgierig waarom nisine Z zo veel giftiger was voor bacteriën dan andere moleculen met een vergelijkbare chemische structuur. Nisine Z behoort tot een klasse moleculen die peptiden worden genoemd, dat zijn kleine eiwit-likemoleculen. In de afgelopen decennia waren verschillende peptiden gevonden die bacteriën doden, maar nisine Z was veel krachtiger dan andere antibacteriële peptiden die waren onderzocht, aldus Breukink. “De echte vraag was waarom nisine zo actief is in vergelijking met andere soorten,” zegt hij.
De onderzoekers wisten al dat nisine Z gaten in bacteriemembranen vormde, maar ze wisten niet hoe. Om daar achter te komen, vergeleken ze hoe goed nisinZ gaten prikte in bacteriële membranen in tegenstelling tot kunstmatige membranen.Nisin werkte alleen goed in echte membranen, wat suggereert dat de kunstmatige membranen een sleutelcomponent misten, zegt Breukink.
Die ontbrekende component was een vetmolecuul genaamd lipide II. De auteurs toonden aan dat nisine Z zich niet kan binden aan membranen en geen gaten kan maken wanneer de membranen worden behandeld met het krachtige antibioticum vancomycine, dat blokkeert dat nisine Z in contact komt met de lipide II. “Dat was het belangrijkste experiment,” zegt Breukinks.