Antibiotikaresistenz eher Hilfsfunktion bei Darmbakterien

Studie wirft neues Licht auf die Systeme, die die Antibiotikaresistenz steuern, und könnte zur Entwicklung neuer therapeutischer Strategien beitragen

Könnte ein regulatorisches Netzwerk von Genen in Darmmikroben seine ausgeklügelten und streng regulierten molekularen Maschinen nur entwickelt haben, um wahllos Antibiotika herauszupumpen? Forschende des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) zeigen, dass dies eine Hilfsfunktion ist. Indem die genetische Aktivität auf einem Grundniveau gehalten wird, wenn das Netzwerk im AUS-Zustand ist, stellen diese Gene sicher, dass die Bakterien fit und anpassungsfähig an ihre hochvariable Umgebung im Darm bleiben. Die Ergebnisse wurden in PNAS veröffentlicht.

Dies ist die Geschichte einer Fehlbezeichnung. Und zwar von immensen und komplizierten molekularen Maschinen, die wie eine Schweizer Uhr streng reguliert sind. Oder etwa nicht? Das mar-Netzwerk von Genen wurde im Zusammenhang mit multipler Antibiotikaresistenz (Englisch, „multiple antibiotic resistance“) entdeckt und benannt. Gleichzeitig ist es eines der komplexesten Genregulationsnetzwerke, die bisher bei Darmbakterien bekannt sind, und zeichnet sich durch ein kompliziertes Zusammenspiel von Genen aus, die es ein- oder ausschalten. Darüber hinaus zeigt es eine pulsierende Genfunktion, wenn es angeblich ausgeschaltet ist. Wie konnte also ein solches High-Tech-Stück molekularer Technik in einem gewöhnlichen Organismus entstehen, und warum ‚leckt‘ es trotz strenger Regulierung?

Ein Team von Forscher:innen am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) unter der Leitung der ehemaligen Postdoktorandin Kirti Jain und Professor Calin Guet wies eine überraschende Schlüsselfunktion für das mar-System nach – wenn das Gennetzwerk eigentlich ausgeschaltet sein sollte. Seine Impulse überschneiden sich in etwa mit den Fütterungszyklen der Wirte und helfen so den Mikroben zu wachsen und sich an ihre sich ständig verändernde Umgebung im Darm anzupassen. „Uns ist kein anderer Mechanismus bekannt, der auf den AUS-Zustand selektiert wurde“, sagt Guet und hebt den überraschenden Aspekt der Ergebnisse hervor…. .

Zum gesamten Beitrag