Phagen: Killerkommando für Krankenhauskeime
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- Phagen (hier rot gefärbt) könnten im Kampf gegen multiresistente Keime- wie Achromobacter- eine neue Therapiealternative zur Antibiotika sein. Quelle: HZI (M.Rohde), DSMZ (J.Wittmann)
13.03.2014 -
In den vergangenen Jahren haben viele Bakterienarten Resistenzen gegen Antibiotika entwickelt. Die Folge: Den multiresistenten Keimen können diese Medikamente nichts mehr anhaben. Infektionen sind dadurch nur noch schwer zu bekämpfen. Ein gefürchteter Krankenhauskeim ist Achromobacter xylosoxidans. Er plagt insbesondere Mukoviszidose-Patienten. Braunschweiger Forscher haben nun eine schlagkräftige Waffe aus der Natur entdeckt: Phagen. Diese Bakterienviren machen den Mikroben ganz gezielt und gründlich den Garaus. Der Einsatz der sogenannten Mikropiraten könnte ein neuer Therapieansatz sein, wie die Wissenschaftler in den Fachjournal PLOS One (2014, Online-Veröffentlichung) berichten.
Der Mikrobiologe Johannes Wittmann vom Braunschweiger Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen hat die natürlichen Feinde der Bakterien, die Phagen, als Geheimwaffe gegen den häufig multiresistenten Keim Achromobacter xylosoxidans entdeckt. Achromobacter ist ein sogenannter opportunistischer Infektionserreger, der besonders immungeschwächte Patienten befällt. Bei Patienten, die unter Mukoviszidose, einer unheilbaren Stoffwechselkrankheit, leiden, setzen sich die Mikroben in hartnäckigen Biofilmen in der Lunge fest.
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Wittmann ist überzeugt, dass Phagen eine hochinteressante Alternative bieten, um zukünftig Infektionen mit dem gefürchteten Krankenhauskeim in den Griff zu bekommen. „Phagen sind zur Bekämpfung von Pathogenen besonders geeignet, da sie spezifisch für jeweils eine Wirtsbakterienart sind“, sagt Wittmann. Die Bakterienkiller gehen äußerst wirksam gegen die Keime vor, sind aber für den menschlichen Organismus ungefährlich.
Äußerst schlagkräftige Präzisionswaffen
Dahinter steckt ein ausgeklügeltes System, wie Wittmann sagt. „Die Phagen injizieren ihre Erbsubstanz in die Bakterienzelle, dort wird sie von der Proteinmaschinerie der Bakterien abgelesen“. Die befallene Mikrobenzelle wird nach dem Eindringen der Phagen umprogrammiert, wie die Forscher auch im Fachjournal Virology (2014, Online-Vorabveröffentlichung) berichten. In dieser Folge der Kreidezeit erklären wir, was Phagen sind.Quelle: biotechnologie.tvDie natürlichen Mikropiraten übernehmen somit das Kommando in der Bakterienzelle. Dadurch bilden sich wiederum eine Vielzahl neuer Bakterienkiller, die zum Platzen der Wirtszelle führen und damit hunderte dieser neuen Viren entlässt, die dann wieder andere Bakterien vernichten können.
Fund im Abwasser
Die Suche nach den Phagen führte die Forscher an jene Orte, an denen auch ihre Wirte vorkommen: Die Abwässer in Klärwerken. Tatsächlich ließen sich hier die Phagen aufspüren. „Für das Screening wurden die Klärwerks-Filtrate mit den Wirtsbakterien inkubiert“, so der Forscher. Die Wirtsbakterien der Gattung Achromobacter stammten aus dem Archiv der DSMZ aber auch von anderen Kulturensammlungen im Ausland. Sie wurden meist aus Blut- oder Urinproben sowie der Umwelt isoliert und wiesen durchweg eine Vielzahl von Resistenzen gegen die in Kliniken eingesetzten Antibiotika auf. Wittmann und seinem Team gelang es schließlich, insgesamt 34 Phagen zu isolieren und zu charakterisieren. Um die Phagen für Therapien einsetzen zu können, sind allerdings noch weitere Studien erforderlich.
