Durchbrüche in der Entwicklung von Antibiotika, Antimykotika und Antiparasitika, die auf die Atmungskette der Erreger abzielen

Die aerobe Atmungskette ist entscheidend für die Energieumwandlung in bakteriellen und eukaryotischen Zellen. Eingebettet in die innere Mitochondrienmembran und die plasmatische Membran von Bakterien koppelt die Atmungskette sequentielle Redoxreaktionen mit Ionpumpen und erzeugt somit die Antriebskraft, die zur ATP-Synthese verwendet wird. Aufgrund der wesentlichen Rolle der oxidativen Phosphorylierung im Zellleben dienen die Proteine der Elektronentransportkette, ihre Cofaktoren und Bestandteile der ATP-Synthase als Ziel für antibakterielle, antimykotische und antiparasitäre Medikamente. Ob durch (1) Hemmung des Elektronenflusses durch Transportkettenkomplexe, (2) Zusammenbruch der Antriebskraft, (3) kompetitive Hemmung oder (4) Blockierung des Protonenflusses durch die katalytischen Untereinheiten der ATP-Synthase – kleine Moleküle können selektiv das Leben von Bakterien, Pilzen und Parasiten hemmen, ohne eine hohe Toxizität in Säugetiersystemen zu zeigen. Aufgrund der robusten antimikrobiellen Resistenz gegen die traditionellen Mechanismen der mikrobiellen Kontrolle (Integrität der Zellwand, Proteinsynthese, Synthese von Nukleotiden und Nukleinsäuren usw.) ist die Untersuchung alternativer Ziele, wie der Atmungskette, sinnvoll und zeitgemäß. Diese Übersicht fasst die aktuelle Forschung zur Hemmung der aeroben Atmungskettenkomplexe, des Elektronenflusses und der Iontanslokation durch kleine Moleküle und Peptide in einer Reihe von menschlichen und pflanzlichen Erregern zusammen.