Unravelling the mechanisms ofmultifunctional antibiotic drugs

Abstract

I denna studie har vi undersökt ett antal antibiotika med kända intracellulära verkningsmekanismer i levande celler av den Gram positiva bakterien Bacillus subtilis. Syftet var att leta efterpotentiella sekundära mekanismer med hjälp av bakteriell cytologisk profilering samt pro-teinlokalisering. För detta ändamål användes fluorescensmikroskopi, efter att ha bestämt’minimum inhibitory concentration’ (MIC) samt ’optimal stress concentration’ (OSC) förvarje antibiotika iB. subtilis. De intracellulära mekanismerna som inkluderas i studien tillhör väletablerade antibiotika klasser och orsakar skador på DNA och RNA, förhindrad proteinsyntes, störd celldelnings reglering samt stress på cellmembran och cellvägg. Slutligen användes membranfärgningsmetoden DiIC12 för att ytterligare undersöka antibiotikanseffekt på membranfluiditet.Vi fann lovande tecken på att flertalet av de testade antibiotika, däribland nitrofurantoin, kanamycin, trimethoprim, chlorampheicol, rifampicin, triclosan, mupirocin, erythromycin,spectinomycin samt ciprofloxacin har fler än en antimikrobiell verkningsmekanism. Våra resultat visar sålunda att dessa antibiotika, och möjligen även andra, inte har karaktäriseratstillräckligt för att kunna antas ha endast en verkningsmekanism i levande bakterier. Ytterligare in vivo forskning krävs dock för att studera de exakta funktionella vägarna för varje antibiotika, samt för att etablera huruvida multifunktionella antibiotika kan vara lösningenpå den nuvarande antibiotikaresistens krisen.