Wie beeinflussen Antibiotika die Plasmamembran?

Die Schädigung der Plasmamembran führt zu einer schnellen Depolarisation, die einen Verlust des Membranpotenzials zur Folge hat. In der Folge kommt es zu einer Hemmung der Protein-, DNA- und RNA-Synthese und damit zum Tod der Bakterienzelle. Es gibt mehrere Arten von Antibiotika, die durch Beschädigung oder Zerstörung der Plasmamembran ihre Wirkung entfalten. Ein Beispiel ist Daptomycin, ein zyklisches Lipopeptid, das an bakterielle Plasmamembranen bindet, in die Phospholipid-Doppelschichten eindringt und einen Verlust des Membranpotenzials verursacht. Außerdem schaltet Daptomycin Proteine aus, die für die Zellteilung und Zellwandsynthese wichtig sind (Abbildung 2). Bevor diese Effekte entdeckt wurden, konnte zunächst gezeigt werden, dass Daptomycin die Peptidoglykan-Synthese beeinträchtigt. Eine Resistenz gegen Daptomycin ist selten, wurde aber mit Mutationen in mprF in assoziiert. Das Protein kontrolliert die Bindung eines Lysins an Membranphosphatidylglycerin, um Lysylphosphatidylglycerin zu erzeugen. Tatsächlich beeinflusst die Zusammensetzung der Zellmembran die antimikrobielle Aktivität von kationischen antimikrobiellen Peptiden. Veränderungen der Histidin-Kinase YycG, von der man annimmt, dass sie an der Zellpermeabilität beteiligt ist, wurden ebenfalls mit Daptomycin-Resistenz in Verbindung gebracht.

 

Plasma-Membrane-Function

Abbildung 2: Antibiotika beeinträchtigen die Funktion der Plasmamembran.

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