Nya data från en studie ledd av forskare från University of Minnesota Medical School kan förändra hur framtida kombinationer av antimikrobiella läkemedel upptäcks och utvecklas.

Trimetoprim-sulfametoxazol är en mycket synergistisk antimikrobiell läkemedelskombination som används allmänt för att behandla en mängd olika bakteriella och svampinfektioner. Dessa läkemedel är kända för att verka genom att rikta in sig på specifika steg i folatbiosyntesvägen, och deras kombinerade aktivitet är mycket större än summan av deras individuella aktiviteter. Under de senaste femtio åren har det antagits att grunden för deras synergistiska antimikrobiella aktivitet var ganska enkel - i huvudsak, att läkemedlen samverkar genom att hämma sekventiella steg i en linjär biosyntesväg.

En ny studie från Yusuke Minato, PhD, och Anthony D. Baughn, PhD, från Institutionen för mikrobiologi och immunologi vid University of Minnesota Medical School, visar att det finns en okänd cyklisk vägstruktur inom folatbiosyntesvägen, målet för dessa läkemedel, som gör att varje läkemedel kan öka aktiviteten hos det andra.

"Vi förstår nu hur dessa två antibiotika fungerar tillsammans. En förbisedd loopstruktur av folatbiosyntesvägen är avgörande för att producera synergistisk aktivitet av dessa två antibiotika, sa Minato.

Denna upptäckt, nyligen publicerat som en tidning, "Ömsesidig potentiering driver synergi mellan trimetoprim och sulfametoxazol" i Naturkommunikation , har potential att öppna nya dörrar för identifiering av andra synergistiska läkemedelskombinationer.

"Det berättar för oss hur vi kan leta efter andra läkemedelskombinationer som kommer att ha liknande synergistisk aktivitet, ", sa Baughn. "Det finns ett stort problem med läkemedelsresistens och brist på effektiva läkemedel, inte bara för Escherichia coli där vårt arbete var fokuserat, men för i stort sett alla infektionssjukdomar."

Drs. Baughn och Minato hoppas att förståelsen av mekanismer för synergi kommer att leda dem och andra till mer potenta läkemedelskombinationer som kan användas i kampen mot patogena mikrober när läkemedelsresistens blir allt vanligare.