Doppelte Wirkung gegen gefährliche Keime

Publikation in "Journal of Biological Chemistry"

Am ÖAW-Institut für Biophysik und Nanosystemforschung konnten Forscher(innen) die Wirksamkeit von antimikrobiellen Peptiden im Kampf gegen gefährliche Keime erhöhen.

Bild: Transmissionselektronenmikroskopie-Aufnahme der zerstörten Zellhülle des Bakteriums E. coli nach Behandlung mit modifizierten Peptiden, © High Dagmar Zweytick.

Im Kampf gegen gefährliche Keime kommt es immer häufiger zu Resistenzen gegen herkömmliche Antibiotika. Das erfordert neue Strategien zur Bekämpfung der Krankheitserreger. Ein internationales Forscherteam unter der Koordination von Karl Lohner vom Institut für Biophysik und Nanosystemforschung der ÖAW (Direktor: Peter Laggner), entwickelt neuartige Wirkstoffe basierend auf antimikrobiellen Peptiden, die gegenüber herkömmlichen Antibiotika zwei wesentliche Vorteile haben: rasche und selektive Zerstörung der bakteriellen Zellmembran und die Neutralisierung der giftigen Bruchstücke, so genannter Endotoxine, der zerstörten Krankheitserreger.

Dem Team um Karl Lohner ist es gelungen, durch gezielte Modifikation von antimikrobiellen Peptiden deren molekularen Wirkungsmechanismus zu beeinflussen. Die neuen Erkenntnisse über deren Wirkungsweise beschreibt eine soeben erschienene Publikation mit Dagmar Zweytick als Erstautorin im weltweit höchst renommierten "Journal of Biological Chemistry".

"Durch Koppelung einer Fettsäure an das Peptid wurde nicht nur die Effizienz bei der Zerstörung der bakteriellen Membran gesteigert, sondern auch die Bindung an bakterielle Endotoxine extrem erhöht. Diese sind Bestandteil der äußeren Zellmembran Gram-negativer Bakterien, wie beispielsweise Salmonellen oder des Bakteriums Escherichia coli (E. coli), dem Objekt der vorliegenden Studie. Sie werden beim Absterben der Bakterien freigesetzt, wobei es zu septischen Komplikationen insbesondere bei geschwächten Patienten kommen kann", erklärt Dagmar Zweytick vom ÖAW-Institut.

Die neuartigen antimikrobiellen Peptide können nun aufgrund des dualen Wirkmechanismus sowohl spezifisch die Zellhüllen von Antibiotika-resistenten Bakterien zerstören als auch vor septischen Komplikationen schützen, da sie die bakteriellen Endotoxine neutralisieren. Die Fettsäure-modifizierten Peptide wurden erfolgreich an Mäusen getestet und zum internationalen Patent angemeldet.


Publikation:
doi: 10.1074/jbc.M110.195412


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