Dec. 16, 1999 (Urbana, Ill.) — Naukowcy mogli w końcu znaleźć piętę achillesową dla niektórych bakterii odpornych na antybiotyki, a wyniki mogą prowadzić do nowej klasy antybiotyków, które zabijają te niebezpieczne robaki, zgodnie z wynikami zgłoszonymi w Dec. 17 numerze czasopisma Science.
Nisin Z w małych dawkach, konserwant żywności o nazwie nisin Z zabija bakterie poprzez wiązanie się ze składnikiem ich błony komórkowej i robienie dziur w komórce, a bakterie wydają się niezdolne do ewoluowania sposobów odpierania leku w sposób, w jaki czasami odpierają konwencjonalne antybiotyki, twierdzą autorzy.
Nisin Z, który jest produkowany przez Lactococcus lactis, gatunek bakterii występujący w mleku i serze, był używany jako konserwant żywności przez prawie 50 lat. To dlatego, że nawet niskie dawki tego środka mogą zabić bakterie, które zanieczyszczają żywność, a naukowcy od dawna wiedzą, że nie jest on toksyczny dla ludzi. Ale do niedawna naukowcy wiedzieli niewiele o tym, jak zabija bakterie, mówi współautor badania, dr Eefjan Breukink w WebMD. Breukink jest doktorem na Uniwersytecie w Utrechcie w Holandii.
Badacze byli szczególnie ciekawi, dlaczego nizyna Z była o wiele bardziej toksyczna dla bakterii niż inne cząsteczki o podobnej strukturze chemicznej. Nisin Z należy do klasy cząsteczek zwanych peptydami, które są małymi cząsteczkami białkowymi. W ostatnich dekadach odkryto, że kilka peptydów zabija bakterie, ale Nisin Z był znacznie silniejszy niż inne peptydy przeciwbakteryjne, które były badane, mówi Breukink. „Prawdziwym pytaniem było, dlaczego nizyna jest tak aktywna w porównaniu z innymi rodzajami peptydów”, mówi.
Badacze wiedzieli już, że nizyna Z tworzy dziury w membranach bakteryjnych, ale nie wiedzieli jak. Aby się tego dowiedzieć, porównali jak dobrze nizyna Z dziurawiła błony bakteryjne w porównaniu do sztucznych błon. Nizyna działała dobrze tylko w prawdziwych błonach, co sugeruje, że w sztucznych błonach brakowało kluczowego składnika, mówi Breukink.
Tym brakującym składnikiem była cząsteczka tłuszczu zwana lipidem II. Autorzy wykazali, że nizyna Z nie może wiązać się z membranami i robić dziur, gdy membrany są traktowane silnym antybiotykiem wankomycyną, która blokuje nizynę Z przed kontaktem z lipidem II. „To był kluczowy eksperyment” – mówi Breukinks.