Pseudomonas aeruginosa: Wirksamer Hemmstoff gefunden

Pseudomonas aeruginosa neigt dazu, wie viele andere bakterielle Krankheitserreger auch, Resistenzen gegen Antibiotika zu entwickeln. Als einer der häufigsten „Krankenhauskeime“ löst das Bakterium in der Folge zum Beispiel Lungenentzündungen, Harnwegsinfekte oder schwere Augenleiden aus. Letztere können bis zur vollständigen Erblindung führen.

Enzym räumt Weg frei

Gelangt das Bakterium und mit ihm sein Enzym Elastase, kurz LasB, ins Auge, ist die hauptsächlich aus Kollagen bestehende Hornhaut des Auges in höchster Gefahr. Denn „LasB“ räumt dem Bakterium quasi „den Weg frei“, erklärt Dr. Jörg Haupenthal in einer Pressemitteilung des Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS). Es baut große Proteine wie Kollagen ab, zerstört aber auch wichtige Bestandteile des Immunsystems, zum Beispiel Antikörper. 

LasB ist allerdings ein extrazelluläres Enzym. „Dadurch kann ein Wirkstoff viel leichter andocken, als wenn sich das Enzym innerhalb der Zelle befände“, so Anna Hirsch. Die Professorin für Medizinische Chemie an der Universität des Saarlandes und Leiterin der Abteilung „Wirkstoffdesign und Optimierung“ am HIPS leitet ein Projekt zur Erforschung neuer Wirkstoffe gegen Pseudomonas aeruginosa.

Schwachstelle ausgenutzt

Diese Achillesferse haben die Forschenden genutzt: Sie haben den in LasB enthaltenen Zink-Komplex an zwei Stellen mit einem speziell dafür entwickelten peptidischen Hemmstoff unschädlich gemacht.

Durch dessen Bindung an den Zink-Komplex werden große Proteine wie Kollagen nicht mehr angegriffen. Bestandteile des Immunsystems wie die Antikörper sind so vor einem Angriff von LasB geschützt. Oder mit anderen Worten: Durch diese Bindung an den Zink-Komplex wurde LasB insgesamt unschädlich gemacht.

Wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler berichten, werden andere Metallkomplexe humaner Enzyme, die in gesundem Gewebe enthalten sind, nicht angegriffen. Der eingesetzte Hemmstoff entfaltet ausschließlich an LasB seine gewünschte Wirkung.

Weitere Vorteile

Die Forschenden berichten von weiteren Vorteilen: Anders als bei klassischen Antibiotika hätten sich in der Studie bislang keine Resistenzen gegen den LasB-Inhibitor angedeutet. „Dadurch, dass wir den Keim mittels LasB-Hemmung nicht abtöten, sondern ihm seine krankmachenden Eigenschaften rauben, sieht das Bakterium keinen Grund, Resistenzen zu entwickeln“, erläutert der Chemiker Dr. Alexander Kiefer. Außerdem greife der Wirkstoff gegen LasB das Darmmikrobiom nicht an, wie viele Antibiotika dies täten.

Ausblick

Ob aus den Forschungsergebnissen irgendwann tatsächlich ein Medikament entstehen wird, ist noch nicht sicher. Dazu müssen weitere Studien folgen. „Aber es ist unser klares Ziel, dass auf Grundlage unserer Forschung auch ein Medikament entwickelt wird“, führt Hirsch aus.