Die neue Verbindung V-161 bietet Hoffnung im Kampf gegen antibiotika-resistente Bakterien

V-161, eine neue Verbindung, die auf das Na+ -V-ATPase-Enzym in vancomycinresistenter Enterokokken-Fäkium (VRE) abzielt, reduziert das bakterielle Wachstum und die Kolonisierung signifikant. Eine kürzlich durchgeführte Studie hat einen vielversprechenden Ansatz zur Bekämpfung der Antibiotikaresistenz durch Identifizierung einer Verbindung, V-161, gezeigt, die ein natriumpumpendes Enzym hemmt, der für das Überleben von VRE unter alkalischen Bedingungen im Darm kritisch ist und gleichzeitig die vorteilhaften Bakterien bewahrt. Dieser Durchbruch bietet Hoffnung auf die Behandlung von Krankenhausinfektionen und die Bekämpfung der globalen Bedrohung durch antibiotika-resistente Bakterien.

Der Aufstieg von antibiotika-resistenten Bakterien ist ein globales gesundheitliches Problem. Aufgrund dieser resistenten Infektionen werden bis 2050 Studien pro Jahr über zehn Millionen Todesfälle prognostiziert. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat zwölf kritische antibiotika-resistente Krankheitserreger identifiziert, einschließlich vancomycin-resistenter Enterococci (VRE), wie z. Enterococcus faecium (E. faecium). VRE führt zu schweren in Krankenhäusern erworbenen Infektionen wie Endokarditis und Sepsis und hat Resistenz gegen mehrere Antibiotika entwickelt, wodurch der dringende Bedarf an neuen antimikrobiellen Behandlungen hervorgehoben wird.

Als Reaktion auf diese Krise hat ein Forscherteam unter der Leitung von Professor Takeshi Murata der Graduate School of Science der Chiba University, Japan, ein vielversprechendes neues Gelände, V-161, entdeckt, das das Wachstum von VRE effektiv hemmt. Ihre Forschung untersuchte ein Natriumpumping-Enzym E. Hiraeein naher Verwandter von E. faeciumverwendet als sichereres, nachfallbareres Modell zur Untersuchung des Enzyms. Das Team bestand aus Assistenzprofessor Kano Suzuki, Erster Autor der Graduate School of Science der Chiba University; Associate Professor Yoshiyuki Goto vom Medical Mycology Research Center der Chiba University; Professor Toshiya Senda und Associate Professor Toshio Moriya vom Forschungszentrum der Structural Biology Research Center mit hoher Energiebeschleuniger -Forschungsorganisation; und Professor Ryota Iino vom Institute for Molecular Science, National Institutes of Natural Sciences. Diese Studie, die online veröffentlicht wurde in Naturstruktur- und Molekularbiologie Am 21. November 2024 stellte die Hypothese auf, dass Na+-transportierende V-ATPase eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung eines Antibiotikums spielen könnte, das spezifisch gegen VRE abzielt, ohne die vorteilhaften Bakterien zu beeinflussen.

Dr. Murata erklärt, „Dieses Enzym hilft dabei . Dies macht die Na+-transportierende V-ATPase in VRE zu einem idealen Ziel für selektive antimikrobielle Behandlungen. „ Er gibt weiter an, „Wir haben über 70.000 Verbindungen untersucht, um mögliche Inhibitoren des Enzyms Na+-V-ATPase zu identifizieren. Unter diesen stach V-161 als starker Kandidat hervor, was eine signifikante Wirksamkeit bei der Verringerung des VRE-Wachstums unter alkalischen Bedingungen zeigte-eine für das Überleben von entscheidende Umgebung von kritisch Dieser resistente Erreger. „ Anschließend zeigten weitere Studien, dass V-161 nicht nur die Enzymfunktion inhibierte, sondern auch die VRE-Besiedlung im Dünndarm der Maus reduzierte, was ihr therapeutisches Potential hervorhebt.

Ein wesentlicher Befund dieser Studie war die hochauflösende Strukturanalyse der Membran-V0-Domäne des Enzyms, die detaillierte Einblicke in die Bindung von V-161 an sie aufzeigt und die Enzymfunktion stört. V-161 zielt auf die Grenzfläche zwischen dem C-Ring und der A-Untereinheit des Enzyms ab und blockiert den Natriumtransport effektiv. Diese strukturelle Informationen sind entscheidend für das Verständnis der Funktionsweise der Verbindung und bilden eine Grundlage für die Entwicklung von Arzneimitteln, die auf dieses Enzym abzielen.

Dr. Murata erklärt, „Die aus der Strukturanalyse erhaltenen Ergebnisse könnten für die Entwicklung von Behandlungen für andere refraktäre Bakterien verwendet werden und bilden auch eine Grundlage für die Entwicklung wichtiger Richtlinien für die künftige Arzneimittelentwicklung.“ Er fügt weiter hinzu, „Wir hoffen, dass die Entwicklung innovativer Behandlungen nicht nur für VRE, sondern auch für eine breite Palette von drogenresistenten Bakterien die Behandlung von medikamentenresistenten Infektionen erheblich vorantreiben wird.“

Während die Ergebnisse vielversprechend sind, stellt die Studie auch fest, dass weitere Untersuchungen erforderlich sind, um V-161 noch effektiver zu machen und ihre Wirksamkeit gegen ein breiteres Spektrum von Bakterienstämmen zu verbessern. Trotz dieser Herausforderungen sind die Ergebnisse einen signifikanten Fortschritt bei der Entwicklung neuer therapeutischer Wirkstoffe zur Bekämpfung von VRE und anderen antibiotika-resistenten Bakterien. Im Rahmen der laufenden Bemühungen zur Verfeinerung von V-161 plant das Forschungsteam, es gegen andere Bakterienstämme zu testen, um sein Potenzial weiter zu bewerten.

Dr. Murata, so Dr. Murata, über diese Ergebnisse nachzudenken. „Wir hoffen, dass diese Bemühungen letztendlich werden
Ergeben Sie effektivere Behandlungen für Infektionen, die durch VRE und andere medikamentenresistente Bakterien verursacht werden, was einen signifikanten Einfluss auf die Bereiche von Infektionskrankheiten und öffentliche Gesundheit hat. “ Das ultimative Ziel ist es, eine neue Klasse von Antibiotika zu entwickeln, die nicht nur bestehende Behandlungen ergänzt, sondern auch als starke Lösung zur Bekämpfung der eskalierenden Bedrohung durch Antibiotikaresistenz dienen kann.

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