Strategien gegen gefürchtete Krankenhauskeime

ÖAW-Institut für Biophysik und Röntgenstrukturforschung entwickelt neue Ansätze zur Bekämpfung von Antibiotika resistenten Bakterien

Bakterienstämme, die gegen herkömmliche Antibiotika resistent geworden sind, stellen ein globales Gesundheitsproblem mit großen sozialen und ökonomischen Auswirkungen dar. Am Institut für Biophysik und Röntgenstrukturforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Graz startet in Kürze ein groß angelegtes Forschungsprojekt, bei dem es um einen in Krankenhäusern wegen seiner Hartnäckigkeit gefürchteten Krankheitserreger (Staphylococcus aureus) geht. Andrea Hickel und ihr Team an der ÖAW arbeiten gemeinsam mit dem Hygieneinstitut der Universität Graz und dem Institut für Medizinische Systemtechnik und Gesundheitsmanagement von Joanneum Research im Rahmen eines FWF-Projekts am Design neuer Antibiotika gegen jene resistent gewordenen Staphylokokkenstämme.

Herkömmliche Antibiotika haben den Nachteil, dass sie hauptsächlich das Wachstum der Bakterien hemmen und "ausgewachsene" Bakterien nicht beeinflussen. In der Phase der eingeschränkten Vermehrung haben die Krankheitserreger daher die Chance, Resistenzen zu entwickeln. In den letzten Jahren wurden deshalb neue Antibiotika entwickelt - so genannte Antimikrobielle Peptide (AMPs) -, die innerhalb von Minuten auf Bakterien in jeder Wachstumsphase wirken und so Resistenzbildung verhindern. Gerade aber bei Staphylococcus aureus versagen diese vielversprechenden AMPs. Andrea Hickel und ihre Kolleginnen und Kollegen sind dem Grund dafür auf der Spur.

Auf die Ladung kommt es an

Die Zellmembranen von Bakterien sind aufgrund spezieller Membranlipide großteils nach außen hin negativ geladen. Jene neuen, viel versprechenden antimikrobiellen Peptide wirken sehr gut gegen Bakterien mit negativ geladenen Membranbausteinen, weil sie selbst positiv geladen sind. Viel weniger effektiv sind sie aber bei resistenten Staphylokokkenstämmen, die positiv geladene Membranlipide enthalten. "Im Rahmen des aktuellen Forschungsprojekts wollen wir die Lipidzusammensetzung der Zellmembran verschiedener resistenter Staphylokokkenstämme systematisch erfassen und in weiterer Folge gezielt AMPs mit entgegengesetzter Ladung synthetisieren", gibt Projektleiterin Andrea Hickel das Ziel für die nächsten drei Jahre vor. AMPs bewirken bei entgegengesetzter Ladung nämlich eine für das Bakterium tödliche Störung der Zellmembran. Als potentielle Medikamente kommen AMPs deshalb in Frage, weil sie für menschliche Zellen unschädlich sind: Menschliche Zellmembranen sind nach außen hin ungeladen und treten mit den geladenen AMPs deswegen nicht in Wechselwirkung.


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