Neuer Wirkstoff gegen multiresistente Keime Antibiotikum entdeckt – in unserer Nase

Der Welt gehen die Antibiotika aus. Krankheitserreger werden immun gegen unsere alten Präparate und wir schaffen es nicht, ausreichend neue zu finden. Jetzt haben Forscher an der Universität Tübingen einen Wirkstoff entdeckt, wo ihn bisher niemand vermutet hätte: in der Nase des Menschen.

Die chemische Strukturformel des neu entdeckten Antibiotikums „Lugdunin“. Außerdem im Bild: die beiden Erstautoren Alexander Zipperer (links) und Martin Christoph Konnerth
Bildrechte: Martin Christoph Konnerth

"Lugdunin" – so haben die Forscher um Professor Andreas Peschel vom Interfakultären Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin Tübingen (IMIT) den Stoff genannt, an dem sie seit Jahren forschen. Jetzt haben sie die ersten Ergebnisse in der Fachzeitschrift "nature" veröffentlicht. Und die könnten bahnbrechend sein. Denn zum ersten Mal ist es damit gelungen nachzuweisen, dass der Mensch Träger von Antibiotika ist. Die werden normalerweise "nur von Bodenbakterien und Pilzen gebildet", so Prof. Andreas Peschel. "Dass auch die menschliche Mikroflora eine Quelle für antimikrobielle Wirkstoffe sein kann, ist eine neue Erkenntnis."

Schema zur Funktionsweise von „Lugdunin“: Auf den nasalen Epithelzellen (in rosa) lebt natürlicherweise das Bakterium Staphylococcus lugdunensis (kleine weiße Doppelzellen), das den Infektionserreger Staphylococcus aureus (gelbe Doppelzellen) durch Bildung von „Lugdunin“ abtötet.
Bildrechte: Grafik: Prof. Dr. Andreas Peschel

Die Wissenschaftler der Universität Tübingen haben bei ihren Forschungen mit den Kollegen des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) herausgefunden, dass Lugdunin in der Lage ist, Bakterienstämme abzutöten, die gegenüber anderen Antibiotika resistent sind. Zu diesen Erregern zählen auch Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA), die besonders in Krankenhäusern gefürchtet sind. Produziert wird der Stoff vom Bakterium Staphylococcus lugdunensis, das bei einigen Menschen natürlich in der Nase vorkommt. Bei den Experimenten war den Wissenschaftlern aufgefallen, dass Staphylococcus aureus dort viel seltener vorkommt, wo Staphylococcus lugdunensis vorhanden ist.

Völlig neue Stoffklasse

Die chemische Strukturformel des neu entdeckten Antibiotikums „Lugdunin“. Außerdem im Bild: die beiden Erstautoren Alexander Zipperer (links) und Martin Christoph Konnerth
Bildrechte: Martin Christoph Konnerth

Bisher handelt es sich allerdings noch um Laborversuche. Jetzt folgt der Teil der Forschungsarbeit, der klären muss, ob Lugdunin tatsächlich therapeutische Anwendung finden könnte. Denkbar, so die Wissenschaftler der Universität Tübingen, wäre etwa, Risikopatienten mit Lugdunin-bildenden Bakterien zu besiedeln, um so das Risiko von MRSA-Infektionen vorbeugend zu senken. Allerdings gibt es auch warnende Stimmen, denn noch ist nicht klar, ob der neue Stoff anderen menschlichen Zellen vielleicht gefährlich werden kann. Forscher vom Tübinger Institut für Organische Chemie untersuchten die Struktur von Lugdunin näher und fanden dabei heraus, dass es aus einer bisher unbekannten Ringstruktur von Aminosäurebausteinen besteht und somit eine neue Stoffklasse begründet.

Wir haben z.B. aus bestimmten Höhlen Fledermauskot von Wandmalereien genommen, um Bakterien zu isolieren

Florian Kloss
Florian Kloss erforscht am Hans Knöll Institut in Jena Antibiotika
Bildrechte: Karsten Möbius

Am Hans Knöll Institut in Jena verfolgt man einen anderen Ansatz. Florian Kloss leitet dort eine Arbeitsgruppe für Naturstoff-Forschung. Sein Plan ist es, seltene Mikroorganismen zu untersuchen, weil man dort vielleicht auch seltene Wirkstoffe findet. „Wir haben z.B. aus bestimmten Höhlen Fledermauskot von Wandmalereien genommen, um Bakterien zu isolieren“, so Kloss. „Auch hier ist es gelungen in den letzten Jahren zwei völlig neue Substanzklassen zu erschließen, die vorher nicht bekannt waren und völlig einzigartig sind.“

Um die Wirkungen zu erforschen, muss er die Bakterienkulturen aufeinander loslassen. Das können dann zum Beispiel die MRSA-Bakterien aus den Krankenhäusern sein. Was dort an der Frontlinie zwischen den kämpfenden Bakterien passiert, nehmen die Forscher ganz speziell unter die Lupe. Bis genügend Informationen zusammenkommen, dass der Chemiker wie bei einem Puzzle  die fehlenden Stellen sicher ergänzen kann. Wenn Florian Kloss die Formel dann in der Hand hält, ist etwa ein halbes Jahr vergangen. Erst dann weiß er, ob seine Arbeit erfolgreich war oder ob er einem Stoff auf der Spur war, der schon bekannt ist.

Weltweite Aufgabe

Der Kampf gegen multiresistente Keime, die sich auf unsere Antibiotika eingestellt haben, ist eine der großen medizinischen Herausforderungen der Gegenwart. "Es gibt Schätzungen, dass in den kommenden Jahrzehnten mehr Menschen durch resistente Keime als an Krebs sterben werden", sagte Dr. Bernhard Krismer, der zum Team des IMIT gehört. Jedes Jahr infizieren sich in Deutschland 400.000-600.000 Menschen in Krankenhäusern an den Keimen, so das Robert-Koch-Institut. Bis zu 1.500 sterben daran allein in Deutschland – in Europa sind es 25.000. Die UNO hat für den September 2016 zu einem internationalen Gipfeltreffen geladen, das sich ausschließlich mit diesem Thema beschäftigen wird.