Wissenschaftler haben eine neue Technik entwickelt, die es Ihnen ermöglicht, sich zu vergegenwärtigen, wie gut Antibiotika gegen Tuberkulose (TB) an Ihre pathogene Ziele innerhalb der menschlichen Gastgeber. Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Science, steigern unser Verständnis, wie Antibiotika funktionieren und könnte helfen, die Entwicklung von neuen Antibiotika, die dringend benötigt im Kampf gegen die Droge-Widerstand.
Die Crick-led-team verwendet, das Verfahren zu beobachten, die TB-Medikament bedaquiline in Aktion, in die menschliche Zellen infiziert mit Tuberkulose verursachenden Bakteriums, Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Sie fanden heraus, dass bedaquiline sammelt sich in der lipid-Tröpfchen innerhalb der host-Zellen, bilden ein reservoir, das liefert die Droge Mtb über die Zeit. Die Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern an GlaxoSmithKline und der Universität von West-Australien.
„Bedaquiline die erste neu zugelassene Antibiotikum zur Tuberkulose-Behandlung seit 50 Jahren, aber bis jetzt, wussten wir nicht verstehen, wie eine Verbindung, die nicht in Wasser lösen könnten, werden so effektiv in der Behandlung der Tuberkulose“, erklärt Daniel Greenwood, Crick Ph. D.-student und erste Autor des Papiers.
„In der Regel verbindungen, die lösen sich nur in Fett, bekannt als lipophile verbindungen, oft verlassen während der Medikamenten-Entwicklung, da Sie meist binden sich an Proteine und Fette in unserem Körper in einer nicht-spezifischen Art und Weise. Wir fragten uns, wie eine Droge könnte jemals die Bakterien erreichen. Unsere überraschenden Ergebnisse zeigen, dass auch sehr lipophile Antibiotika wie bedaquiline sind es Wert, verfolgt in der Arzneimittel-Entwicklung. Im Fall von TB, das konventionell unerwünschte Eigenschaft tatsächlich steigert drug-delivery.“
Tuberkulose-Behandlung
TB bleibt eine der weltweit tödlichsten Infektionskrankheiten, mit über einer million TB-Todesfälle weltweit jedes Jahr.
Wenn eine person infiziert ist mit Mtb, Ihr Immunsystem versucht zu löschen, den Erreger, indem Sie sich an die spezialisierten Immunzellen, den Makrophagen erkennen und verschlingen Mtb. Aber die Bakterien, die oft Wege finden, um zu überleben und zu reproduzieren, die Krankheiten verursachen. Patienten benötigen ein minimum von vier Antibiotika für mindestens sechs Monate zur überwindung der Infektion.
Es war bislang unbekannt, ob Antibiotika dringen in alle Fächer der Makrophagen, wo der Mtb verstecken und zu replizieren.
Die Methode, die erstmals in dieser Studie, die aus einer Kombination von drei Arten der Bildgebung (korrelierte Licht -, Elektronen-und nano-Skala-Ionen-Mikroskopie), können die Forscher visualisieren die Verteilung von TB-Drogen in Mtb-infizierten humanen Makrophagen in hoher Auflösung, für die erste Zeit.
Ein test-Fall-TB-Medikament
Mit bedaquiline als test-Fall, Sie infizierten humanen Makrophagen mit dem Mtb, und nach zwei Tagen, behandelt Sie mit dem Medikament. Ihre imaging-Ergebnisse zeigten, dass die bedaquiline sich in zahlreichen Kompartimenten der Zelle, insbesondere innerhalb der lipid-Tröpfchen.
Die Bakterien interagieren können, und konsumieren diese lipid-Tröpfchen. Doch das team wusste nicht, ob bedaquiline würde übertragen werden die Bakterien, oder ob die lipid droplets wurden Aufnahme der Antibiotika und verhindern, dass es vom erreichen der Bakterien. Hinzufügen einer Chemikalie, die verhindert lipid-Tröpfchen bilden, deutlich reduziert die Menge von bedaquiline im Mtb, was darauf hindeutet, dass die lipid-Tröpfchen sind verantwortlich für die übertragung von Antibiotika, um die Bakterien.