Schnupfenmittel aus dem Meer

 Biofilm aus Sinusitis-Bakterien, davor drei der Forscher, die ein Mittel dagegen gesucht haben (Bild: Newcastle University).
Biofilm aus Sinusitis-Bakterien, davor drei der Forscher, die ein Mittel dagegen gesucht haben (Bild: Newcastle University).
Verstopfte Nase, zugeschleimte Stirnhöhlen, nichts schmeckt mehr - im Moment haben Erkältungen Hochkonjunktur. Bei jedem zehnten Europäer ist der Schnupfen aber nicht nach zwei Wochen erledigt, sondern wird zum Dauerzustand - eine chronische Sinusitis entsteht, eine Vereiterung der Nasennebenhöhlen. Antibiotika und Steroid-Sprays bringen bisher nur einigen Betroffenen Linderung. Jetzt haben britische Forscher eine neue Therapiemöglichkeit entdeckt - im Ozean. Denn dort produzieren Bakterien ein Enzym, das die schleimigen Biofilme in unseren Nebenhöhlen auflöst und die Erreger so beseitigt.
Eine Sinusitis entsteht, wenn bei einem Schnupfen die Schleimhäute so zuschwellen, dass Schleim aus den Nasennebenhöhlen nicht mehr abfließen kann. Druckgefühl, Kopfschmerzen, Fieber und andere typische Begleiterscheinungen eines Infekts sind die Folge. Normalerweise klingt die akute Nasennebenhöhlenentzündung nach wenigen Wochen ab. Aber bei rund einem Zehntel der Menschen ist dies nicht der Fall. Bei ihnen schließen sich die oft bakteriellen Auslöser zu einer besonders widerstandsfähigen Formation zusammen, die das Immunsystem und auch die gängigen Schnupfenmittel nicht knacken können.

Die Bakterien bilden in diesen Fällen einen Biofilm - eine schleimige Schicht aus Erregerzellen, die durch ein dichtes Netz aus Biomolekülen miteinander und mit der Oberfläche der Schleimhäute verbunden sind. Als Bindemittel dient dabei auch das Erbmolekül DNA, dessen lange, gewundene Ketten wie eine Art Klebstoff wirken. Dieser Biofilm schafft den Erregern aber nicht nur optimale Wachstumsbedingungen, er schützt sie auch relativ gut vor Antibiotika und Angriffen des Immunsystems. "Nasensprays und Antibiotika können zwar einigen Betroffenen helfen, bei vielen Patienten aber sind sie nicht effektiv, und dann hilft oft nur eine operative Entfernung dieser Verschleimungen", erklärt Mohamed Elbadawey vom Freeman Hospital in Newcastle, einer der Autoren der Studie.

Meeresmikrobe mit Anti-Biofilm-Enzym

Auf der Suche nach einer besseren Therapie wandte sich Elbadawey an Mikrobiologen der Newscastle University - und gemeinsam wurden sie fündig. Denn kurz zuvor hatten die Forscher bei der Untersuchung von Meeresalgen ein Bakterium entdeckt, das ebenfalls Biofilme produziert. Mit deren Hilfe bleibt Bacillus licheniformis auch in turbulenterem Wasser auf der Oberfläche der Pflanzen haften - es kann sich aber auch bei Bedarf wieder von der Alge lösen. Dafür erzeugt die Mikrobe ein bestimmtes Enzym, NucB genannt. "Im Prinzip zersetzt dieses Enzym einfach die extrazelluläre DNA, die wie ein Kleber die Bakterienzellen zusammenhält", erklärt Erstautor Nicholas Jakubovics von der Newcastle University. Dadurch zerfällt der selbstproduzierte Biofilm und die Meeresmikroben können sich einen neuen Siedlungsplatz suchen.

Um die Frage zu klären, ob das NucB-Enzym auch andere Biofilme zersetzen kann als nur die der Meeresmikrobe, führten die Forscher mehrere Laborversuche durch. Für diese isolierten sie zunächst die Erreger, die sich am häufigsten im Schleim von 20 Patienten mit chronischer Sinusitis finden. In den Proben fanden sie dabei zwischen zwei und sechs verschiedene Erregerstämme pro Patient. 14 dieser Bakterien kultivierten die Wissenschaftler im Labor, bis sich dichte Biofilme ausgebildet hatten. Dann gaben sie das Enzym NocB dazu.

Das Ergebnis war deutlich: In immerhin 58 Prozent der Fälle zerstörte das Enzym den DNA-Kleber in den Biofilmen und beseitigte dadurch auch die Bakterien. Nach Ansicht der Forscher weckt dies große Hoffnung, dass sich NocB als alternative Therapie auch gegen chronische Sinusitis einsetzen lassen könnte. "Davon könnten Tausende von Patienten profitieren", sagt Elbadawey. Die Forscher suchen nun aktiv nach einem Partner in der Pharma-Industrie, mit dem sie das Enzym zu einem marktfähigen Medikament weiterentwickeln können.
Nicholas Jakubovics (Newcastle University) PLOS ONE

© wissenschaft.de - Nadja Podbregar


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