Forskare har länge vetat att antibiotika verkar genom att rikta in sig på bakteriecellsmembranet, men den exakta mekanismen genom vilken de gör detta har inte förståtts fullt ut. De nya bilderna visar att antibiotikan binder till cellmembranet och sedan bildar små hålliknande strukturer som växer och så småningom spränger cellen.
Denna process sker på en mycket snabb tidsskala, med hela händelseförloppet som inträffar inom millisekunder. Bilderna togs med en teknik som kallas X-ray free-electron laser (XFEL) mikroskopi, som gör det möjligt för forskare att ta bilder av objekt som rör sig i extremt höga hastigheter.
Forskarna använde denna teknik för att avbilda bakterier som behandlats med en kombination av två antibiotika, vankomycin och moenomycin A. Vancomycin är ett antibiotikum som har använts i årtionden för att behandla bakterieinfektioner, medan moenomycin A är ett nyare antibiotikum som har visat sig vara effektivt mot vissa multi-läkemedelsresistenta bakterier.
Bilderna visade att de två antibiotika samverkar för att döda bakterier. Vankomycin binder till bakteriens cellvägg och hämmar syntesen av nytt cellväggsmaterial, vilket försvagar cellen. Moenomycin A binder till cellmembranet och orsakar bildning av hål i membranet, vilket så småningom leder till att cellen förstörs.
Dessa fynd kan leda till utvecklingen av nya antibiotika och behandlingar för bakteriella infektioner. Genom att rikta in sig på bakteriecellväggen kan vankomycin och moenomycin A döda bakterier som är resistenta mot andra antibiotika. Kombinationen av dessa två antibiotika skulle kunna användas för att behandla infektioner som orsakas av multi-läkemedelsresistenta bakterier.
Forskarna säger att de nya bilderna ger ett värdefullt verktyg för att förstå hur antibiotika fungerar och kan leda till utveckling av nya antibiotika och behandlingar för bakterieinfektioner.
