Toxische Vögel liefern neue Wirkstoffe

Bakterien sind eine wertvolle Quelle für Naturstoffe, die für die Entwicklung neuer Medikamente genutzt werden können. Ein Forschungsteam des HIPS, einem Standort des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung, konnte nun in Zusammenarbeit mit der Universität des Saarlandes aus Bakterien, die in Symbiose mit dem toxischen Bergdickkopf (lt. Pachycephala schlegelii) leben, zwei neue Wirkstoffklassen mit antimikrobiellen Eigenschaften identifizieren.

Schutz vor Fressfeinden

Der auf Neuguinea lebende Bergdickkopf trägt in seinem schwarz-gelben Gefieder Batrachotoxin: ein potentes Nervengift, das auch Pfeilgiftfrösche nutzen, um sich effektiv vor Fressfeinden zu schützen. Dieses Toxin wird von den Vögeln nicht selbst produziert, sondern aus Insekten angereichert, die ihnen als Nahrung dienen.

Nun haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weitere Substanzen in dem Gefieder gefunden, die den Vogel vor einem Befall mit unerwünschten Mikroorganismen schützen. Im Unterschied zu Batrachotoxin werden diese Substanzen jedoch nicht mit der Nahrung aufgenommen, sondern von Bakterien produziert, die mit dem Bergdickkopf in Symbiose leben.

Pachycephalamide und Demiguisine

Diese Bakterien der Gattung Amycolatopsis isolierten die Forschenden aus den Sekreten der Bürzeldrüse, einer Hautdrüse des Vogels. In ihnen entdeckten sie bislang unbekannte bioaktive Substanzen, darunter zwei neue Klassen von Naturstoffen: die Pachycephalamide und Demiguisine.

„Die Entdeckung dieser bislang unbekannten Strukturen aus dem Mikrobiom eines Vogels verdeutlicht das enorme Potenzial, das symbiotische Beziehungen für die Identifizierung neuer Naturstoffe bieten“, erklärt die Erstautorin der Studie, Elena Seibel. „Wo unterschiedliche Organismen zusammenleben, kommt es immer zu Interaktionen. Im Fall von Mikroorganismen findet diese Kommunikation mithilfe chemischer Signale statt.

Auf diese Weise entdeckte Naturstoffe helfen nicht nur dabei, die Interaktion zwischen zwei Organismen besser zu verstehen, sondern können auch zur Entwicklung neuer Anti-Infektiva beitragen.“