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Medizin: Nanoteilchen locken Gifte in die Falle

Nanoteilchen sollen gegen das Gift von Staphylokokken helfen. Dazu müssen sich die winzigen Partikel künftig als rote Blutkörperchen tarnen.
Rote Blutkörperchen

Die Gifte vieler Bakterien bohren Löcher in die Membranen von Körperzellen. So können beispielsweise Staphylokokken, wie der gefürchtete "Krankenhaus-Keim" MRSA, rote Blutkörperchen zerstören und damit allerlei Schaden anrichten. Auch die Abwehrreaktion des Körpers kommt so ins Stocken. Um diesen Prozess aufzuhalten, haben Wissenschaftler um Liangfang Zhang von der University of San Diego nun einen besonderen Nanopartikel entwickelt.

Trickreiche Hülle | Ein Hydrogel, hier durch lange Fäden symbolisiert, bietet den Nanoteilchen genügend Halt, um nicht sofort im Körper davongetragen zu werden. Die Teilchen selbst bestehen aus einem Kunststoffkern, der mit der Membran roter Blutkörperchen überzogen ist. Die Poren bildenden Toxine vieler Bakterien docken darum bevorzugt an diesen Teilchen an und werden so unschädlich gemacht.

Das winzige Teilchen, das sie bereits im Jahr 2013 vorstellten, soll sich den Giftstoffen als Angriffsziel anbieten und sie somit in die Falle locken. Zhang und Kollegen umgaben ihre Kunststoffnanopartikel darum mit einer aus roten Blutkörperchen gewonnenen Biomembran. Mit einem Durchmesser von 85 Nanometern sind die Teilchen viel kleiner als rote Blutkörperchen und bieten den angreifenden Giftstoffen dadurch eine viel größere Oberfläche – der Großteil der schädlichen Moleküle bleibt an den Nanoteilchen haften, bevor ein Schaden an den Körperzellen selbst entstehen kann. Das zeigten erste Tests vor zwei Jahren.

Hydrogel hält Teilchen an Ort und Stelle

In ihrer aktuellen Veröffentlichung testeten die Forscher eine verbesserte Variante des Nanoteilchens. Die früheren Versuche hatten nämlich gezeigt, dass sich die Teilchen zu schnell im Körper verteilen und nur noch ein Bruchteil im Infektionsherd zurückbleibt. Das Problem hoffen die Wissenschaftler nun lösen zu können, indem sie die Teilchen in ein so genanntes Hydrogel einbetten. Diese Kunststoffschwämme bestehen fast nur aus Wasser, bieten aber zahlreiche Poren und Zwischenräume, in denen sich die Nanopartikel lange genug festhalten können.

An Mäusen mit MRSA-infizierten Hautwunden haben Zhang und Kollegen das Verfahren nun erprobt. Wie gehofft, gelang es den Teilchen, die Bakteriengifte so weit unter Kontrolle zu bringen, dass die Wunden sich nicht vergrößerten. Das Verfahren könnte sich auch gegen die Gifte anderer Bakterien einsetzen lassen, die gegen eine Antibiotikabehandlung immun sind. Und falls kein richtiges Gegenmittel zur Hand ist, könnten sich womöglich auch Schlangengifte schnell unschädlich machen lassen, hoffen die Wissenschaftler. Die Teilchen selbst sammeln sich mit der Zeit in der Leber an, wo sie aus dem Körper entfernt werden.

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