Una ricerca dell'Università dell'Illinois a Chicago suggerisce la durata delle obbligazioni, non legare la tenuta, può essere il più importante elemento di differenziazione tra gli antibiotici che uccidono i batteri e gli antibiotici che fermano solo la crescita batterica.

Mentre entrambi i tipi di antibiotici sono usati per trattare una varietà di infezioni batteriche, gli antibiotici battericidi – quelli che uccidono i batteri – possono essere assunti per periodi più brevi, sono associati a un minor rischio di recidiva dell'infezione e spesso curano l'infezione molto meglio degli antibiotici batteriostatici.

"Gli antibiotici batteriostatici agiscono rallentando la crescita delle cellule batteriche mentre il sistema immunitario dell'individuo combatte l'infezione, " ha detto Alexander Mankin, autore principale dello studio e direttore del Center for Biomolecular Sciences presso l'UIC College of Pharmacy. "Spesso, questo è sufficiente per curare un'infezione; ma se il sistema immunitario non è abbastanza forte, l'infezione può persistere."

Sfortunatamente, non si sa molto sul motivo per cui le molecole antibiotiche a volte simili interagiscono in modo diverso con i batteri nel corpo.

Mankin e i suoi colleghi hanno esaminato una classe di antibiotici chiamati macrolidi, che funzionano legandosi al ribosoma dei batteri per fermare la sintesi proteica. Però, mentre gli antibiotici macrolidi sono tutti strutturalmente simili e agiscono sullo stesso bersaglio molecolare (il ribosoma), alcuni sono battericidi e altri sono batteriostatici.

Utilizzando una nuova tecnica sviluppata da Maxim Svetlov, un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Mankin e Nora Vázquez-Laslop, un professore associato nel centro, i ricercatori hanno studiato le differenze tra i macrolidi batteriostatici e battericidi. La tecnica consente di analizzare quanto strettamente interagiscono i farmaci con il ribosoma e di misurare la velocità con cui gli antibiotici possono disconnettersi dal bersaglio.

"I ricercatori di solito pensano che sia la tenuta del legame del farmaco al ribosoma che fa la differenza tra un antibiotico che uccide i batteri e uno che rallenta solo la crescita batterica, " Mankin ha detto. "Pertanto, siamo stati sorpresi di scoprire che la tenuta del legame del farmaco non definisce la capacità del farmaco di uccidere i batteri.

"Invece abbiamo capito che i farmaci battericidi si dissociano dal ribosoma a un ritmo significativamente più lento, " disse Mankin.

La presenza di una catena laterale estesa nella struttura dell'antibiotico funziona "come una mano in più per trattenere il ribosoma; consente al farmaco di legarsi per un periodo più lungo, "dice Mankin.

Le scoperte, pubblicato in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , offrono una possibilità nuova e precedentemente inesplorata.

"I risultati di questo studio suggeriscono che quando si parla del meccanismo di azione degli antibiotici, dobbiamo parlare di qualcosa di più di "quanto è stretto" un farmaco, " Ha detto Mankin. "Dobbiamo anche parlare di cinetica e il tasso di dissociazione di un farmaco dal ribosoma".

Oltre a migliorare i risultati per le persone che necessitano di un trattamento antibiotico, in particolare per i pazienti immunocompromessi, comprendere la differenza tra antibiotici batteriostatici e battericidi può anche aiutare ad affrontare il problema della crescente resistenza agli antibiotici nella società.

"Se siamo in grado di comprendere questi meccanismi, potremmo essere in grado di ridurre la velocità con cui si sviluppa la resistenza agli antibiotici e si verificano infezioni ripetute, " disse Mankin.