Antibiotikaresistens är ett problem som drabbar tiotals miljoner människor varje år över hela världen. Enligt CDC inträffar "mer än 2,8 miljoner antibiotikaresistenta infektioner i USA varje år, och mer än 35 000 människor dör som ett resultat." Läkemedelsresistenta infektioner hotar framsteg inom kirurgi, sårläkning, cancerbehandling, organtransplantationer och många andra områden inom modern medicin genom att minska vår förmåga att kontrollera infektioner.

När nationen och världen står inför denna skrämmande utmaning, kan nyligen publicerade arbeten från forskare vid University of Minnesota avsevärt och positivt påverka hur vi bekämpar bakterieinfektioner som är resistenta mot mer traditionella antibiotika, särskilt i immunförsvagade populationer. Forskningen, nyligen publicerad i PLOS ONE av medförfattarna Sven-Ulrik Gorr, professor vid tandläkarhögskolan, och Elizabeth Hirsch, docent vid College of Pharmacy, undersökte en antibakteriell peptid som utvecklats vid tandläkarhögskolan och dess potentiella inverkan på läkemedelsresistenta bakterier.

Peptiden var inspirerad av strukturen hos det humana salivproteinet, BPIFA2. Den nya forskningen fokuserade på om peptiden kunde döda vanliga läkemedelsresistenta bakterier, bakteriella biofilmer och om bakterierna skulle bli resistenta mot den nya peptiden.

För att göra det testade de både en "vänsterhänt" (LGL13K) och "högerhänt" (DGL13K) version av peptiden GL13K. Dessa peptider testades mot gramnegativa, läkemedelsresistenta bakterier i Hirschs labb.

De hittade:

• Medan båda versionerna av peptiden dödade vanliga gramnegativa bakterier, utvecklade inte dessa bakterier resistens mot DGL13K-peptiden.
• Även om LGL13K-peptiden resulterade i läkemedelsresistens hos bakterierna, hämmade inte samma resistens DGL13K:s förmåga att hantera dessa bakterier.
• Baserat på dessa fynd drog forskarna slutsatsen att peptider som utvecklats från salivprotein kan vara effektiva för att bekämpa bakterier, inklusive läkemedelsresistenta, gramnegativa bakterier som är svåra att döda och svårare att förhindra att försvara sig mot antibiotika.

"Vi kunde visa betydande in vitro-aktivitet mot multiresistenta bakterier som testades i detta projekt", säger Hirsch. "Det finns väldigt få antibiotika på marknaden med aktivitet mot dessa organismer, särskilt resistenta Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae och Acinetobacter baumannii. Att utforska denna peptid vidare i klinisk utveckling kommer att vara viktigt för potentiella framtida behandlingsalternativ."

Framåt undersöker Gorr och Hirsch alternativa användningsområden för läkemedlet, inklusive hur länge läkemedelsresistens förblir ouppnåeligt för dessa bakterier. Peptiden testas även i modeller för sårinfektion i samarbete med universitetets centrum för translationell medicin och experimentell kirurgi.

Oavsett om bakterier lär sig att bekämpa DGL13K-peptidens antimikrobiella egenskaper med tiden, eller om bakterierna aldrig kommer ikapp, skapar denna nya upptäckt en väg framåt för att bekämpa svårdöda bakterier samtidigt som den ger mer tid att lära sig varför dessa läkemedel fungerar bra och hur vi kan fortsätta att bekämpa bakterier och läkemedelsresistens.

"Utan nya antibiotika kommer vi att se slutet på modern medicin", sa Gorr.

Samarbete mellan fakulteten vid School of Dentistry och College of Pharmacy var avgörande för framgången för forskningen.

"Jag tillhandahöll peptiderna och vi hittade expertis inom läkemedelsresistenta bakterier genom apoteket", säger Gorr. "Dr Hirsch kom med hennes kunskap och jag tog med min - ingen av oss kunde ha gjort det här ensam. Det är vad universitetet handlar om." + Utforska vidare

Föreningar som finns i träd har potential att döda läkemedelsresistenta bakterier