Neue Waffe gegen clevere Krankenhauskeime?

• Kristallstruktur des Proteins PqsA in Komplex mit dem Intermediat Anthraniloyl-AMP (gelb), das von PqsA verarbeitet wird. - ©HZI / Florian Witzgall
• Gehört zu den gefürchteten Krankenhauskeimen: Staphylococcus aureus - ©Pixabay

Pseudomonas - 1910 von Walter Migula in eitrigen Wunden entdeckt

Pseudomonas aeruginosa, so heißt eines der gefürchtetsten, multiresistenten Bakterien. Es kommt weltweit v. a. im feuchten Milieu vor und stellt Krankenhäuser vor große Probleme. So findet man den Keim in Leitungswasser, Waschbecken, Duschen, Toiletten, Spülmaschinen, Dialysegeräten, destilliertem Wasser und Medikamenten. Selbst Desinfektionsmittel können ihm nichts anhaben.

Bei Patienten mit einem geschwächten Immunsystem ruft er schwere, oft tödlich verlaufende Lungenentzündungen hervor. Aber auch chronische Blasenentzündungen, eitrige Wunden, Durchfälle oder Ohrentzündungen sind typische Anzeichen für Pseudomonaden. Eine Therapie mit gängigen Antibiotika ist unwirksam - lediglich wenige Reserveantibiotika bringen in einigen Fällen noch einen Erfolg, aber die Resistenzlage schreitet unausweichlich fort (s.a. Wunderwaffe Antibiotikum - Müssen wir bald ohne auskommen).

Die Sprache der Bakterien

Pseudomonaden sind äußerst clever: Bei schlechten Lebensbedingungen kommunizieren sie miteinander durch chemische Signalstoffe. Nach Absprache produzieren sie eine Schleimschicht - einen sogenannten „Biofilm“ -, in dem sie vor unserem Immunsystem aber auch vor Medikamenten geschützt sind. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums in Braunschweig haben jetzt die Struktur eines Proteins entschlüsselt, das an der Bildung dieser zur Kommunikation so wichtigen Signalstoffe beteiligt ist.

Ein komplett neuer Aspekt zur Bekämpfung von Bakterien

Würde man einen Wirkstoff entwickeln können, der gezielt an das entschlüsselte Protein bindet, so könnte es nicht durch die Bakterien zur Bildung chemischer Signalstoffe genutzt werden und die Kommunikation der Erreger untereinander wäre unterbunden.

Pseudomonas wäre praktisch taub-stumm; der Keim könnte sich nicht mehr durch einen Biofilm schützen und bleibt damit für Antibiotika und unser Immunsystem angreifbar! Ein weiterer Vorteil wäre, dass der Mensch in seinem Körper kein ähnliches System besitzt, so dass Nebenwirkungen nicht zu erwarten wären.

Antibiotikum versus neuer Wirkstoff

Bisherige Forschungen setzten vorwiegend in der Entwicklung neuer Antibiotika an. Immer aber greifen Antibiotika direkt in lebenswichtige Prozesse ein und töten den Organismus ab. Leider wird dadurch ein Selektionsdruck ausgeübt, der die Bakterien dazu zwingt, Resistenzen gegen Antibiotika zu entwickeln. „Greift ein Wirkstoff dagegen in die Kommunikation der Bakterien ein, bleiben sie am Leben und werden nur unschädlich gemacht. Es bestünde vermutlich ein geringerer Druck zur Resistenzbildung,“ so Florian Witzgall, Doktorand in der HZI-Abteilung Struktur und Funktion der Proteine, die von Prof. Wulf Blankenfeldt geleitet wird.

Die Entwicklung eines solchen revolutionären Wirkstoffes bleibt jetzt die weitere Aufgabe der Wissenschaftler.

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