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Medizintechnik: Medizinisches Polymer tötet Bakterien ohne Antibiotika

Ein Bakterien tötendes Polymer mit einem neuen Wirkprinzip könnte durch Resistenzen unwirksame Antibiotika in antibakteriellen medizinischen Materialien ersetzen.
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Ein Kunststoff nach dem Vorbild natürlicher Verteidigungsproteine tötet Bakterien 1000-fach effektiver als das Antibiotikum Triclosan, wie ein Team um Gregory Tew von der University of Massachusetts durch Tests mit einem Kopolymer aus Aminoethylmethacrylat und Butylmethacrylat (PAMBM) festgestellt hat. Wundinfektionen an Operationswunden verursachen erhebliche Kosten im Gesundheitssystem und werden mit der Zunahme resistenter Bakterien ein immer größeres medizinisches Problem. Deswegen suchen Forscher dringend antimikrobielle Naht- und Abdeckungsmaterialien, die nicht auf gängigen Antibiotika basieren.

Natürlich vorkommende antimikrobielle Peptide enthalten einerseits positiv geladene, andererseits gut fettlösliche Bereiche. Dank dieser Kombination lagern sie sich an Biomembranen an, dringen in sie ein und stören ihre Funktion, was oft zum Tod der Zelle führt. Da ihr Wirkmechanismus physikalisch ist, können Mikroorganismen nur schwer Resistenzen gegen diese Art von Bakteriziden entwickeln. Das Polymer PAMBM folgt diesem Vorbild, es besitzt einerseits Bereiche, die mit positiven Gruppen besetzt sind, andererseits Regionen mit unpolaren Kohlenwasserstoffen.

Im Experiment reduzierte der Kunststoff die Anzahl an Bakterien in einer Probe um mehr als den Faktor 1000, während das in der Medizin meist verwendete Triclosan in gleicher Menge lediglich bakteriostatisch wirkte, die Mikroben also nur am Wachstum hinderte. Die Forscher mischten das Polymer mit gängigen Kunststoffen für medizinische Anwendungen wie chirurgische Wundverschlüsse und verglichen die antibakterielle Aktivität dieser Mischungen mit gängigen, mit dem Bakterizid Triclosan imprägnierten Materialien. Oberflächen aus Polymermischungen mit 0,5 Prozent PAMBM töteten Bakterien vollständig ab. Auch eine Probe eines Nahtmaterials mit PAMBM statt Triclosan erwies sich nach Angaben der Forscher als dem gängigen Desinfektionsmittel überlegen.

36. KW 2012

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 36. KW 2012

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