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Warum E. coli auf der Haut keine Chance hat

Kieler Wissenschaftler haben ein natürliches Antibiotikum in der Haut entdeckt, das praktisch ausschließlich die Fäkalbakterien Escherichia coli tötet. Das Eiweiß namens Psoriasin wird von gesunden Hautzellen bei Kontakt mit den Mikroben produziert und legt ein wichtiges Schutzprotein der Bakterien lahm, ohne das sie nicht überleben können. Besonders häufig kommt das Bioantibiotikum an Händen und Füßen sowie an Hautstellen mit Behaarung wie der Kopfhaut, der Haut unter den Achseln oder der Gesichtshaut vor. Jens-Michael Schröder und seine Kollegen von der Universitäts-Hautklinik in Kiel stellen ihre Entdeckung in der Fachzeitschrift Nature Immunology vor (Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1038/ni1142).

Obwohl die Haut täglich mit einer Vielzahl an Mikroorganismen in Kontakt kommt, können sich diese nur sehr selten festsetzen und Infektionen hervorrufen. Der Grund: Der Haut steht ein breites Arsenal an Verteidigungswaffen zur Verfügung, mit dem sie die Mirkoben abwehren kann. Einige dieser Waffen befinden sich ständig auf der Hautoberfläche, andere werden in einer inaktiven Form vorproduziert und bei Bedarf aktiviert und wieder andere werden erst dann hergestellt, wenn die Hautzellen tatsächlich mit Mikroorganismen in Berührung kommen. Am häufigsten ist dabei der Kontakt mit E. coli-Bakterien, da diese Mikroben zu Milliarden im menschlichen Darm leben.

Mit Psoriasin befindet sich im Arsenal der Haut eine speziell auf die Abwehr der Darmbakterien zugeschnittene Waffe, entdeckten Schröder und seine Kollegen nun. Die Forscher konnten nachweisen, dass das Protein nur dann von den Hautzellen produziert wird, wenn sie mit von E. coli abgesonderten Stoffen in Berührung kommen. Um die Darmbakterien zu töten, greift das Eiweiß zu einem ganz besonderen Trick, zeigten weitere Versuche: Es entzieht den Mikroben das Spurenelement Zink und macht damit ein Enzym funktionsunfähig, das die Bakterienzellen vor den schädlichen Wirkungen der allgegenwärtigen freien Radikale schützt. Ohne dieses Enzym zerstören die aggressiven Sauerstoffteilchen lebenswichtige Prozesse innerhalb der E. coli-Zelle und sie stirbt ab.

In weiteren Versuchen wollen die Wissenschaftler nun die Stoffe identifizieren, die die Produktion des Bioantibiotikums in den Hautzellen anregen. Sie hoffen, mithilfe dieser Erkenntnisse in Zukunft vorbeugende Therapien auch gegen andere Infektionen entwickeln zu können.

ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
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