Künftige Alternative zu Antibiotika

Wissenschaftler des Instituts für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene an der Medizinischen Fakultät Carl Gustav Carus der Technischen Universität Dresden haben bei Untersuchungen des probiotischen Arzneimittels Symbioflor 2 ein bisher unbekanntes Eiweiß entdeckt, das krankheitserregende Darmbakterien abtötet. Dazu mussten sie das Gesamtgenom aller in dem Präparat enthaltenen sechs Escherichia coli-Genotypen mit jeweils über 5.000 Genen aufwendig sequenzieren und charakterisieren. In E. coli Symbio G3/10 konnte dann das „Mikrozin S“ getaufte kleine Eiweiß identifiziert werden.

Es ist das weltweit erst 15. identifizierte Mikrozin dieser Art und als potentieller Antibiotika-Ersatz hochinteressant. Ihre Erkenntnisse publizieren die Dresdner Wissenschaftler Anke Zschüttig und Prof. Florian Gunzer gemeinsam mit weiteren Co-Autoren aktuell im Fachjournal PLoS ONE. Unterstützt werden die Arbeiten durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und die Firma SymbioPharm GmbH Herborn.

Mikrozine sind kleine Eiweiße, die von Darmbakterien – meist Escherichia coli – hergestellt werden und antibakteriell wirken. Sie töten also andere, auch eng verwandte Bakterien ab, die mit ihrem Erzeuger-Stamm beispielsweise um Nahrung konkurrieren. Dass auch Escherichia coli Symbio G3/10 solch ein Mikrozin erzeugt, konnte nun von Dresdner Forschern nachgewiesen werden. „Die im genetischen Code von E. coli G3/10 unter 5.000 anderen Genen versteckte, winzige Sequenz des Mikrozins zu finden, gleicht der berühmten Suche nach der Nadel im Heuhaufen“, erklärt die Doktorandin Anke Zschüttig vom Dresdner Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene.

Die in Versuchen festgestellte Wirkung des Mikrozin S getauften Proteins auf einen anderen, krankheitserregenden E. coli-Stamm, ist für die Wissenschaftler äußerst spannend. Auch wenn die genauen Wirkprinzipien des Mikrozins noch nicht vollumfänglich bekannt sind, eröffnen sich damit Ansätze für Alternati-ven zum Einsatz von Antibiotika. „Unsere Forschung gibt beispielsweise Hinweise darauf, dass der 2011 aktiv gewesene EHEC-Stamm durch unser neu entdecktes Mikrozin S wirkungsvoll bekämpft wird“, erläutert Prof. Florian Gunzer, Leiter der aktuellen Studie und stellvertretender Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene.

Diese Erkenntnisse führten bei den Wissenschaftlern zu einem weiteren Denkansatz: Mikrozin produzierende Probiotika könnten künftig als Futterzusatz zum Beispiel bei Rindern zum Einsatz kommen, um deren Ausscheiden von EHEC-Erregern zu minimieren. Denn über die Ausscheidungen, die zum Beispiel als Dünger genutzt werden, gelangen EHEC auf die Felder und zurück in die Nahrungskette. Außerdem ist mit den Mikrozinen eine Reduktion des immer wieder kritisierten massenhaften Einsatzes von Antibiotika in der Tierhaltung denkbar.

Link zum Paper: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0033351

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