Der Yale-Forscher hat eine neue Entdeckung gemacht, die zu einem Gegenmittel gegen Salmonellenvergiftungen und sogar zur Entwicklung von Antibiotika der nächsten Generation führen könnte.
Bildnachweis: Jorge Galan
Eine Nanospritze ist eine sehr kleine Spritze. Dr. Galan zufolge kann sich ein Salmonellenbakterium in wenigen Sekunden an eine gesunde Darmzelle binden und einen Angriff auslösen, indem eine Reihe von Proteinen mit seiner Mikroskopspritze injiziert werden.
Es kann diese Proteine injizieren, was bemerkenswert genug ist, aber es muss dies in einer sehr, sehr genauen Reihenfolge tun. Stellen Sie sich vor, die Spritze muss Protein A, B, C, D injizieren. Die Frage ist, wie stellen Sie diese Reihenfolge her?
Er sagt, dass das erste Protein, das aus einer Salmonellen- „Spritze“ austritt, den Bakterien hilft, die Darmzelle zu durchstechen, an die sie gebunden sind. Das ermöglicht den anderen Proteinen, Zutritt zu erlangen und die gesunde Zelle zu entführen. Wenn Salmonellen dies in großer Zahl tun, kommt es zu einer Lebensmittelvergiftung. Aber Dr. Galans Fokus liegt auf dem kleinen Bild, im Gegensatz zum großen.
Seine wichtigste Erkenntnis ist, dass einzelne Salmonellenbakterien ein bisschen wie Lieferwagen sind. In einem Lieferwagen werden Pakete oft nach dem Zeitpunkt und dem Ort der Zustellung platziert. Aus Gründen der Geschwindigkeit und der Zugänglichkeit für den Fahrer, richtig?
Dasselbe gilt für das Innere einer Salmonellenzelle. Die Proteine von Salmonella - die zur Entführung unserer Zellen verwendet werden - sind danach organisiert, wo und wann sie abgegeben werden müssen. Dieses geordnete, organisierte Proteinabgabesystem erklärt den rasenden Erfolg der Bakterien in unserem Darm.
Aber dieses Proteinabgabesystem, oder "Plattform" wie Dr. Galan es nennt, ist auch eine Art Achillesferse, die Arzneimittelforschern ein Ziel bietet. Wenn ein Medikament die Fähigkeit von Salmonella, seine Proteine zu ordnen, beeinträchtigt, kann dieses Medikament Salmonella stoppen.
Wir Wissenschaftler, wenn wir den Mechanismus der Funktionsweise beschreiben, stellen wir nicht direkt ein Medikament her, sondern liefern die Grundlage dafür, dass andere Menschen, die das Ziel haben, ein Ziel mit einem Anti-Salmonellen-Medikament, einem Anti-Infekt, zu erreichen, und antimikrobiell können sie das Medikament nach dem Konzept der Hemmung des beschriebenen Mechanismus entwickeln.
Bildnachweis: Thomas Marlovits
Das sei kritisch, sagte er, denn jedes Jahr sterben weltweit etwa eine halbe Million Menschen an Salmonellen (und Salmonellen-induziertem Typhus). Salmonellenstämme außerhalb der USA können ziemlich tödlich sein, sagt Galan. Kinder sind in Entwicklungsländern besonders anfällig für Salmonellenexposition. Das gilt auch für kleine Kinder in der entwickelten Welt. In den USA erkrankt Salmonella jährlich an mindestens 40.000 Menschen und tötet nach Angaben der Centers for Disease Control etwa 400 Menschen.
Aber Galan hofft, mehr als nur Salmonellenausbrüche einzudämmen. Er weist darauf hin, dass viele Bakterien Proteine wie Salmonellen organisieren sollen. (Beulenpest und Keuchhusten sind besonders schlimme Beispiele). Unter diesen Umständen ebnet Galans Forschung den Weg nicht nur für ein Anti-Salmonellen-Mittel, sondern für eine ganze Reihe von Antibiotika, die das „Gehirn“ einer ganzen Klasse von Infektionen durcheinander bringen können - das heißt, ihre Fähigkeit, sich vollständig zu organisieren, beeinträchtigen Attacke. Galan erklärte:
Diese Medikamente würden die Bakterien nicht abtöten, sondern ihre Fähigkeit, Krankheiten zu verursachen, schlicht verkrüppeln. … Aus ein wenig technischen Gründen ist die Wahrscheinlichkeit, eine Resistenz gegen diese Medikamente zu entwickeln, viel geringer als die Wahrscheinlichkeit, eine Resistenz gegen bakterientötende Medikamente zu entwickeln. Zukünftige Medikamente werden sich also mehr auf dieses Konzept konzentrieren und versuchen, Mechanismen zu lähmen, von denen wir wissen, dass sie für die Bakterien wesentlich sind, um die Krankheit zu verursachen, anstatt Medikamente, die Mikroben abtöten.
Nach zwei Jahrzehnten der Forschung hat Yale-Forscher Jorge Galan eine Entdeckung gemacht, die zu einem Gegenmittel gegen Salmonellenvergiftungen führen könnte. Wir drücken die Daumen, dass es zur Entwicklung von Antibiotika der nächsten Generation kommen wird. Wenn Sie das nächste Mal einen Burrito essen, bei dem Sie sich am nächsten Tag verdoppeln, fühlen Sie sich möglicherweise besser, wenn Sie Dr. Galan in Ihren Gedanken behalten.