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News: Aufopfernder Leibwächter

Eine heldenhaft anmutende Technik gesellt sich zu den zahlreichen Tricks, mit denen sich Bakterien vor den selbst produzierten Antibiotika schützen: Ein Leibwächter-Protein wirft sich vor das Antibiotikum, lässt sich von ihn zerschneiden und entschärft so die Waffe.
Calicheamicin
In der Welt der Mikroorganismen herrscht permanenter Krieg: Bakterien und manche Pilze verschießen tödliche Antibiotika, um sich gegenüber Konkurrenten Überlebensvorteile zu verschaffen. Mit diesen Giften greifen sie die Hülle der anderen Bakterien an, verhindern deren Vermehrung oder unterbinden wichtige Stoffwechselprozesse. Bei ihren Attacken müssen sie allerdings aufpassen, nicht selbst zum Opfer der eigenen Waffe zu werden. Deshalb haben sie Schutzmaßnahmen auf Lager, um sich nicht versehentlich selbst zu zerstören.

Doch auch die eigentlichen Zielscheiben lassen sich nicht tatenlos meucheln, sondern entwickeln im Eiltempo Verteidigungsstrategien, die sie vor dem Beschuss schützen. Dabei helfen sie sich sogar noch gegenseitig und reichen untereinander die Baupläne für die Abwehrmechanismen weiter. Selbst den Menschen trifft diese Resistenzentwicklung gegen Antibiotika schmerzlich, verliert doch damit eine Wunderwaffe gegen viele lebensgefährliche Krankheiten an Schlagkraft.

Die Verteidigungstricks sind so vielfältig wie die Angriffsstrategien. So verändern manche Bakterien kurzerhand den Zielort, an dem ein Antibiotikum angreift. Einige verringern die Durchlässigkeit der Zellhülle, sodass das Gift einfach nicht mehr an sie herankommt. Andere basteln sich Pumpen, mit denen eingedrungenes Antibiotikum wieder herausgeschafft wird. Manche potenzielle Opfer produzieren eine Art molekularen Schwamm, der das Gift aufsaugt und so unschädlich macht. Einen ganz besonderen, bisher unbekannten Trick in der Palette der Verteidigungsstrategien entdeckten nun Jon Thorson und seine Kollegen von der University of Wiskonsin-Madison.

Sie interessierten sich für Enediyne, eine Antibiotika-Klasse, die auch in der Krebsbehandlung eingesetzt wird. Diese schon in geringster Menge wirksamen Substanzen werden von Bodenbakterien produziert. Gelangen sie in eine Zelle, setzen sie Radikale frei, die dann die DNA zerstückeln; bei diesem Prozess wird das Antibiotikum inaktiviert.

Schon länger ist bekannt, dass das Protein Calicheamicin gegen Enediyne resistent macht – wie ihm das gelingt, war bisher rätselhaft. Thorson und seine Kollegen fanden nun heraus, dass das Eiweiß das Antibiotikum auf spektakuläre Weise inaktiviert: Es wirft sich in der Art heldenhafter Leibwächter vor die freien Radikale – fängt quasi die Kugel mit dem eigenen Körper auf – und entschärft so die Waffe: Anstelle der DNA wird das Leibwächter-Protein zerstückelt. Das Antibiotikum verschießt also sein Pulver ins falsche Ziel und ist somit harmlos.

Thorson vermutet, dass dieser neue Mechanismus nicht auf die Enediyne produzierenden Bakterien beschränkt ist. Offenbar werden die Bakterien nicht müde, immer neue Mittel und Wege zu finden, um solchen tödlichen Waffen zu entgehen.

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