Bakterienmembran erfolgreich identifiziert

14. März 2009, 17:15
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Erkenntnisse aus Graz unterstützen Suche nach geeigneten Mitteln gegen Staphylococcus aureus

Graz/Wien - Jährlich sterben weltweit Zehntausende Menschen an Infektionen mit Staphylococcus aureus, einem gegen Antibiotika weitgehend immunen Bakterienstamm. Grazer Forscher um die Chemikerin Andrea Hickel haben nun aufgeklärt, wie sich Staphylococcus auch gegen neue Generationen von Antibiotika namens "Antimikrobielle Peptide" (AMP) wehrt. Hickel hat die Arbeiten am Institut für Biophysik und Nanosystemforschung der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Graz durchgeführt, mittlerweile leitet sie die Chemie-Ingenieurschule in Graz.

Antibiotikaresistente Bakterienstämme stellen mittlerweile ein globales Gesundheitsproblem dar, speziell Krankenhauspatienten sind gefährdet. Seit der Einführung der synthetischen Antibiotika "Methicillin" oder "Oxacillin" habe sich die Häufigkeit von Methicillin-resistenten Stämmen von S. aureus - genannt "MRSA" - erhöht, so Hickel. Wissenschafter und Mediziner suchen daher weltweit mit Hochdruck nach neuen Antibiotika.

AMP

Ein Hoffnungsgebiet sind AMP. Es handelt sich dabei um - im Vergleich zu konventionellen Antibiotika - kleine Moleküle, die auch ganz natürlich von Menschen und Tieren produziert werden, um Bakterien abzutöten. Etwa im menschlichen Speichel oder Urin finden sich AMP. Im Gegensatz zu konventionellen Antibiotika wirken AMP innerhalb von Minuten auf Bakterien in jeder Wachstumsphase, was einer Resistenzbildung entgegenwirkt.

Mit dieser speziellen Eigenschaft übertreffen AMP konventionelle Antibiotika. Die antimikrobielle Aktivität der AMP ist auf die Zerstörung der Bakterienmembran als Schutzbarriere zurückzuführen, die Stoffe wechselwirken dabei speziell mit der Membranmatrix, den Lipiden.

Nun ist es aber ausgerechnet Staphylococcus aureus, der den Hoffnungen auf effektive, neue Behandlungsmöglichkeiten durch AMP einen Strich durch die Rechnung macht. "In Gegensatz zu anderen Bakterienstämmen enthält der Keim ein ungewöhnliches, positiv-geladenes Lipid", erklärte Hickel. Und dieses sogenannte Lysyl-PG dürfte auch der Grund sein, warum die Bakterien auf viele AMP wenig empfindlich reagieren.

Experimente

Den Grazer Chemikern ist es in einem vom Wissenschaftsfonds FWF geförderten Projekt nun gelungen, die Lipidzusammensetzung verschiedener MRSA-Stämme zu identifizieren und zu isolieren. "Lysyl-PG konnte dabei als eine der Hauptkomponenten bestimmt werden", so Hickel. Durch die neuen Erkenntnisse können die Wissenschafter die Bakterienmembran im Experiment nun imitieren und so gezielt nach geeigneten AMP fahnden, welche auch Staphylococcus aureus unschädlich machen. Erste Resultate seien bereits vielversprechend verlaufen, so Hickel. (APA)

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