Aminoglykosid-Antibiotika aktivieren Resistenzgene

Die antibiotische Wirkung der Aminoglykoside beruht auf ionischen Wechselwirkungen ihrer Aminogruppen mit Ribonucleinsäuren. Dadurch verändern sie deren Raumstruktur und erhöhen im Fall der ribosomalen RNA die Fehlerrate der Proteinsynthese oder stören bei Introns das Spleißen. Resistenzen bilden sich ebenfalls durch Bindung der Aminoglykoside an RNA, und zwar an einen sogenannten RNA-Schalter vor dem kodierenden Bereich einer messenger-RNA für zwei Entgiftungsenzyme der Bakterien. Durch interne Basenpaarung bildet dieser RNA-Schalter eine Haarnadelstruktur mit mehreren Schleifen, sodass die für die Proteinsynthese wichtige Ribosomen-Bindungsstelle maskiert ist. Bei resistenten Bakterien kann die stark konservierte Basensequenz des RNA-Schalters verschiedene Aminoglykoside binden, die bereits in subletaler Dosis die Haarnadelstruktur verändern. Dadurch wird die Ribosomen-Bindungsstelle exponiert und die Proteinsynthese angeschaltet. Die Entgiftungsenzyme modifizieren Hydroxylgruppen der Aminoglykoside durch Acetylierung bzw. Adenylierung. Diese Aminoglykosid-Derivate sind als Antibiotika unwirksam, steuern aber den RNA-Schalter in gleicher Weise, sodass resistente Zellen äußerst wirksam selbst Spuren der Antibiotika entgiften.

DAZ 2013, Nr. 12, S. 8