Dez. 16, 1999 (Urbana, Ill.) — Forscher haben vielleicht endlich eine Achillesferse für einige antibiotikaresistente Bakterien gefunden, und die Ergebnisse könnten zu einer neuen Klasse von Antibiotika führen, die diese gefährlichen Bazillen abtöten, so die Ergebnisse in der Ausgabe vom 17. Dezember der Zeitschrift Science.
Niedrige Dosen eines Lebensmittelkonservierungsmittels namens Nisin Z töten Bakterien, indem sie sich an eine Komponente ihrer Zellmembran binden und Löcher in die Zelle stoßen, und die Bakterien scheinen nicht in der Lage zu sein, Wege zu entwickeln, sich gegen das Medikament zu wehren, so wie sie sich manchmal gegen herkömmliche Antibiotika wehren, so die Autoren.
Nisin Z, das von Lactococcus lactis, einer Bakterienart, die in Milch und Käse vorkommt, produziert wird, wird seit fast 50 Jahren als Lebensmittelkonservierungsmittel verwendet. Das liegt daran, dass es schon in geringen Dosen Bakterien abtöten kann, die Lebensmittel verunreinigen, und Forscher wissen seit langem, dass es für den Menschen ungiftig ist. Doch bis vor kurzem wussten die Forscher nur wenig darüber, wie es Bakterien abtötet, so der Mitautor der Studie, Dr. Eefjan Breukink, gegenüber WebMD. Breukink ist Postdoktorand an der Universität Utrecht in den Niederlanden.
Die Forscher waren besonders neugierig, warum Nisin Z für Bakterien so viel giftiger war als andere Moleküle mit ähnlichen chemischen Strukturen. Nisin Z gehört zu einer Klasse von Molekülen, die Peptide genannt werden und kleine Protein-Like-Moleküle sind. In den letzten Jahrzehnten wurde festgestellt, dass mehrere Peptide Bakterien abtöten, aber Nisin Z war viel wirksamer als andere antibakterielle Peptide, die untersucht worden waren, sagt Breukink. „Die eigentliche Frage war, warum Nisin im Vergleich zu anderen Peptiden so aktiv ist“, sagt er.
Die Forscher wussten bereits, dass Nisin Z Löcher in Bakterienmembranen bildet, aber sie wussten nicht wie. Um das herauszufinden, verglichen sie, wie gut Nisin Z Löcher in bakterielle Membranen stieß, im Gegensatz zu künstlichen Membranen.
Nisin funktionierte nur in echten Membranen gut, was darauf hindeutet, dass den künstlichen Membranen eine Schlüsselkomponente fehlte, sagt Breukink.
Diese fehlende Komponente war ein Fettmolekül namens Lipid II. Die Autoren wiesen nach, dass Nisin Z nicht an die Membranen binden und Löcher stoßen kann, wenn die Membranen mit dem starken Antibiotikum Vancomycin behandelt werden, das Nisin Z daran hindert, mit dem Lipid II in Kontakt zu treten. „Das war das Schlüsselexperiment“, sagt Breukinks.