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Defensine neutralisieren Anthrax-Toxin

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Scanning Elektronenmikrophotographie von Makrophagen, die von Bacillus anthracis infiziert werden. Copyright: Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie

Berliner Max-Planck-Wissenschaftler entdecken neuen Immuntherapie-Ansatz gegen Anthrax

Einen neuen Immuntherapie-Ansatz gegen Anthrax haben Forscher am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin unter der Leitung von Prof. Stefan Kaufmann entwickelt. Dazu setzten die Wissenschaftler Defensine ein, körpereigene bakteriozide Abwehrmoleküle. Im Rahmen ihrer Untersuchungen konnten die Berliner Infektionsbiologen gleichzeitig eine neue biologische Funktion der Defensine aufspüren (PNAS, 14. März 2005).

Die Anthrax-Attacken nach dem 11. September 2001 in den USA haben gezeigt, welches Gefahrenpotenzial der Milzbrand-Erreger bei einem bioterroristischen Missbrauch birgt. Durch das Öffnen von Briefen, die mit Anthrax-Sporen verseucht waren, kamen in den USA seinerzeit insgesamt fünf Menschen ums Leben, 30 000 mussten mit Antibiotika behandelt werden.

Jetzt hat das Forscherteam um Stefan H.E. Kaufmann und seinen Doktoranden Chun Kim eine neue Immuntherapie gegen Anthrax entdeckt. In präklinischen Studien fanden die Wissenschaftler heraus, dass körpereigene Defensine das Lethal-Toxin der Anthrax-Erreger neutralisieren und damit ihre todbringende Wirkung verhindern können. Dieses Potenzial der Defensine war bislang unbekannt.

Defensine sind als Moleküle bekannt, die in die Bakterienzellwand "Löcher bohren" und damit die Bakterien abtöten. Sie werden derzeit als Grundstrukturen für die Entwicklung völlig neuer Antibiotika benutzt. Wann Defensine tatsächlich als Medikament einsetzbar werden, ist noch nicht abzusehen. Die Wissenschaftler schätzen jedoch, dass bei entsprechendem Interesse und Unterstützung der Industrie ein Medikament gegen Anthrax-Toxin innerhalb der nächsten Jahre entwickelt werden könnte.

Anthrax ist Auslöser einer Infektionskrankheit, die man als Milzbrand vor allem bei Schweinen, Rindern, Pferden, Schafen oder Ziegen kennt. Beim Menschen tritt die Krankheit bevorzugt in warmen Regionen mit intensiver Viehzucht auf, in industrialisierten Ländern ist sie dagegen sehr selten. In Deutschland wurden in den vergangenen Jahren keine Erkrankungen mehr registriert.

Bereits in den 1970-er Jahren hat die US Food and Drug Administration (FDA) einen Anthrax-Impfstoff zugelassen, seine Wirksamkeit beim Menschen ist jedoch umstritten. Die hohe Sterblichkeit bei Anthrax beruht in erster Linie auf dem lethalen Toxin (LeTx), das aus dem Lethalfaktor (LF) und dem protektiven Antigen (PA) besteht. Obwohl Bacillus anthracis antibiotisch behandelbar ist, schlägt die Therapie häufig nicht an, insbesondere wenn sie nicht unmittelbar nach der Infektion begonnen wird. Das liegt daran, dass nach Ausrottung der Erreger die bakteriellen Toxine nach wie vor im Körper zirkulieren. "Aus diesem Grund sind neue Behandlungsstrategien dringend notwendig", erklärt Stefan H.E. Kaufmann. [TN/AT]

Originalveröffentlichung:

Chun Kim, Nadesan Gajendran, Hans-Willi Mittrücker, Mathias Weiwad, Young-Hwa Song, Robert Hurwitz, Matthias Wilmanns, Gunter Fischer and Stefan H.E. Kaufmann
Human a-defensins neutralize anthrax lethal toxin and protect against its fatal consequences - PNAS, published March 14, 2005, 10.1073/pnas.0500508102

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