PNAS-publicatie: Op maat gemaakt enzym temt pathogene bacterie

Patiënten met taaislijmziekte, die geïnfecteerd raken met de bacterie Burkholderia cenocepacia, hebben vaak een slechte prognose. Wanneer deze bacterie zich in de longen nestelt krijgen patiënten veelal te maken met een versnelde achteruitgang van de longfunctie. Door de vorming van biofilms en de toename van resistentie zijn patiënten met een dergelijke infectie steeds moeilijker te behandelen met antiobiotica. Dit onderstreept de noodzaak van alternatieve therapieën voor de behandeling van deze longinfecties.

Onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen, Groningen Research Institute of Pharmacy, hebben aangetoond dat een aan variant van het enzym PvdQ, als mogelijk alternatief voor antibiotica zou kunnen werken. Dit enzym heeft het vermogen om ‘quorum sensing’ van bacteriën te verstoren. ‘Quorum sensing' is een mechanisme waarbij bacteriën hun eigenschappen kunnen afstemmen op het aantal soortgenoten in de omgeving. Wordt het aantal bacteriën, bijvoorbeeld in de longen, groot dan schakelen ze over naar een agressievere verschijningsvorm. Zo maken ze bijvoorbeeld een biofilm in de longen waardoor ze beter in staat zijn een aanval door middel van antibiotica te omzeilen.

In hun onderzoek hebben de auteurs twee puntmutaties in PvdQ aangebracht waarmee de structuur en de werking van het enzym wordt aangepast. Dit gewijzigde enzym bleek in staat de wijze van quorum sensing van de bacteriën zodanig te verstoren dat met Burkholderia cenocepacia geïnfecteerde larven (Galleria mellonella) de bacterie infectie vrijwel allemaal wisten te overleven.

De auteurs denken dat deze techniek, waarbij wordt ingezet op het verstoren van quorum sensing, grote potentie heeft om op een gerichte wijze de virulentie van bacteriën te onderdrukken met daarbij een verminderde kans op bijwerkingen.

Voor het volledige artikel:

Reducing virulence of the human pathogen Burkholderia by altering the substrate specificity of the quorum-quenching acylase PvdQ

By Gudrun Koch, Pol Nadal-Jimenez, Carlos R. Reis, Remco Muntendam, Marcel Bokhove, Elena Melillo, Bauke W. Dijkstra, Robbert H. Cool, and Wim J. Quax

PNAS, January 28, 2014