Antivitamines in strijd met antibioticaresistentie

Annelies Bes

2020-08-28 08:59:47

Wetenschappers ontdekken hoe antivitaminen E. coli bacterien kunnen doden

De natuurlijk antivitamine 2′-methoxy-thiamine remt een enzym dat onmisbaar is voor de overleving van E. coli-bacteriën. Menselijke enzymen laat het gewoon met rust.

Al vanaf het moment dat Alexander Fleming het eerste antibioticum, penicilline, in 1928 ontdekte, proberen bacteriën dit te omzeilen. Vooral multiresistente bacteriën, zoals de gevreesde ziekenhuisbacterie, baren artsen en wetenschappers grote zorgen. Alternatieven om de gevaarlijke ziekmakers te stoppen, zijn dus hard nodig.

Wetenschappers van de Universiteit van Gröttingen en het Max Planck Institute for Biophysical Chemistry presenteerden onlangs een nieuwe kandidaat voor antibiotica: een ‘antivitamine’. In Nature Chemical Biology rapporteerden ze hoe dit stofje de strijd aangaat met E. coli-bacteriën.

Lees ook:

Antivitaminen

Bacteriën hebben, net als alle levende cellen, vitaminen nodig om te overleven. Een tekort aan deze voedingsstoffen kan het einde betekenen van de ziekmaker. Dit is precies waar antivitaminen een rol in kunnen spelen.

Antivitaminen lijken zeer veel op hun tegenhanger: een werkzame vitamine. Maar de kleine aanpassing in hun structuur kan nare gevolgen hebben. Antivitaminen saboteren namelijk de functie van vitaminen door deze te blokkeren of te remmen in hun activiteit.

B1-imitatie

Een groot onderzoeksteam, onder leiding van Kai Tittman en Bert de Groot, heeft een natuurlijk antivitamine, 2′-methoxy-thiamine (MTh), onder de loep genomen. Dit stofje is een imitator van vitamine B1 (thiamine). Bacteriën produceren dit antivitamine zelf om concurrerende bacteriën in de omgeving te slim af te zijn. Maar hoe dit precies werkt, was nog onbekend.

Met behulp van de techniek kristallografie analyseerden de wetenschappers de invloed van het B1-antivitamine op verschillende E. coli-enzymen. Zo ontdekte ze dat een verandering van slechts één atoom in de structuur van de antivitamine een specifiek bacterieel enzym remt. Dit blokkeert cruciale processen in de cel, met alle gevolgen van dien.

Giftig

Vervolgens controleerden de onderzoekers met computersimulaties of de antivitaminen niet giftig zouden zijn voor het menselijk lichaam. Hieruit bleek dat stofjes amper aan menselijke eiwitten binden, of in ieder geval zonder schadelijke gevolgen. Dit maakt de antivitaminen dus mogelijk geschikt als basis voor een antibacterieel middel.

Maar, merkt arts-microbioloog Heiman Wertheim van het Radboudumc op, de resultaten zijn nog prematuur. Er is veel experimenteel lab- en dieronderzoek nodig om belangrijke vragen op te lossen, voordat de betreffende antivitamine in de mens getest kan worden. Hoe goed kan het E. coli-bacteriën in verschillende weefsels doden? Komt de stof wel in de juiste concentratie aan op de plek van bestemming? En kunnen bacteriën hier ook resistentie tegen ontwikkelen? Daarnaast is dit alleen getest op E. coli; de werking tegen andere (resistente) bacteriën is onbekend.

Een nieuw middel in de strijd tegen venijnige bacteriën is hard nodig, maar of antivitaminen hier dé oplossing voor zijn, dat zal nog moeten blijken.

Bronnen: Nature Chemical Biology, Universiteit Göttingen, Science Alert, Heiman Wertheim, Jeroen Corver

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Nieuws