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Mit Phagen gegen alkoholbedingte Leberschäden?

Leber
Die Leber kann durch Alkoholmissbrauch empfindlich geschädigt werden. (Bild: sankalpmaya/ istock)

Bakteriophagen gelten inzwischen als mögliche Alternative zu Antibiotika. Denn diese speziellen Viren können Bakterien angreifen und töten. Wie sich nun zeigt, helfen diese „Bakterienfresser“ womöglich auch bei einer speziellen Form der Leberentzündung – der alkoholbedingten Hepatitis. Dieses Krankheitsbild wird zwar durch Alkoholmissbrauch ausgelöst, doch bestimmte Bakterien spielen ebenfalls eine wichtige Rolle dabei. In Experimenten mit Mäusen fanden Forscher heraus: Gegen diese Keime wirkende Phagen können der Leberschädigung effektiv entgegenwirken. Wie gut dies auch bei menschlichen Patienten gelingt, müssen künftig weitere Studien zeigen.

Alkoholmissbrauch kann auf Dauer die Leber schädigen. Dabei kommt es mit der sogenannten Zirrhose nicht nur zu einer allmählichen Vernarbung dieses Organs. Ein Drittel aller Alkoholiker entwickelt zudem eine alkoholische Hepatitis – eine schwere Leberentzündung. Wirklich wirksame Medikamente gegen diese lebensgefährliche Entzündung gibt es bisher nicht. Oftmals rettet nur eine rechtzeitige Lebertransplantation die Patienten vor dem Tod. Der Mangel an alternativen Therapien rührt auch daher, dass diese Form der Hepatitis bisher kaum verstanden ist. Zwar kann Alkohol Leberzellen direkt angreifen. Im Fall der alkoholbedingten Hepatitis scheinen jedoch auch Bakterien wie Enterococcus faecalis eine Rolle für die Leberschädigung zu spielen. Diese Keime kommen auch im Darm gesunder Menschen in geringen Mengen vor. In zu hohen Konzentrationen können sie jedoch gesundheitsgefährdende Effekte entfalten.

Forscher um Yi Duan von der University of California in San Diego haben die Bedeutung der Bakterien für die Lebererkrankung nun genauer unter die Lupe genommen – und dabei auch einen neuen Behandlungsansatz identifiziert. Für ihre Studie analysierten die Wissenschaftler zunächst Stuhlproben von Patienten mit alkoholbedingter Hepatitis und Personen ohne dieses Leberleiden. Es zeichnete sich ab: Erkrankte Probanden hatten im Schnitt fast 3000-mal so viele E. faecalis-Bakterien in ihrem Stuhl wie gesunde. Konkret ließen sich die Keime dabei bei 80 Prozent der Patienten nachweisen. Rund 30 Prozent der identifizierten E. faecalis-Stämme verfügten den Ergebnissen zufolge über ein Gen, das die Bauanleitung für ein Toxin namens Cytolysin enthält. Dieses Gift scheint für die schädliche Wirkung der Bakterien eine wesentliche Rolle zu spielen. Denn wie weitere Analysen enthüllten, ist die Anwesenheit von Cytolysin eng mit dem Grad der Leberschädigung und der Mortalität der Patienten verknüpft. So verstarben von den Betroffenen mit Cytolysin im Stuhl 89 Prozent innerhalb von 180 Tagen nach der Einweisung ins Krankenhaus. Bei den Hepatitis-Patienten ohne das Toxin waren es dagegen nur knapp vier Prozent.

Problematische Bakterien

Um den Einfluss der Cytolysin-produzierenden Bakterien näher zu untersuchen, führten die Forscher anschließend Experimente mit Mäusen durch. Sie besiedelten den Darm der Tiere entweder mit E. faecalis-Keimen, die das Toxin bilden konnten, oder mit Keimen ohne diese Fähigkeit. Ein Teil der Nager erhielt anschließend eine alkohohlreiche Ernährung, ein anderer blieb abstinent. Was würde passieren? Wie Duans Team berichtet, hatte die Kombination aus Alkoholmissbrauch und Cytolysin-bildenden Keimen die dramatischsten Auswirkungen: Nur diese Mäuse entwickelten besonders schwere Leberschäden und ihre Sterblichkeit war gegenüber Alkoholiker-Mäusen ohne diese Bakterien deutlich erhöht. Warum aber entfalten die Toxine der Darmbakterien ohne Alkoholeinfluss keine schädliche Wirkung? Auch dafür fanden die Wissenschaftler eine Erklärung: Ihren Untersuchungen zufolge scheint der übermäßige Alkoholkonsum die Durchlässigkeit der Darmwand zu erhöhen. Als Folge können Cytolysin-bildende E. faecalis-Bakterien vom Darm in den Körper und zur Leber gelangen, wo sie dann Entzündungsprozesse auslösen.

Damit scheint klar: Bestimmte Darmbakterien sind an der Entstehung der alkoholbedingten Hepatitis entscheidend mitbeteiligt. Das bedeutet auch, dass eine Bekämpfung dieser Mikroben ein wirksamer Therapieansatz gegen dieses gefährliche Leberleiden sein könnte. Duans Team widmete sich in diesem Zusammenhang dem Potenzial von Bakteriophagen. Diese Viren greifen Bakterien an und töten sie, um sich zu vermehren, und gelten aus diesem Grund bereits als mögliche Alternative zu Antibiotika. Der Vorteil: Anders als viele dieser Medikamente wirken die Phagen spezifisch. Sie greifen nur ganz bestimmte Bakterienarten an und lassen das nützliche Mikrobiom unseres Körpers ansonsten intakt. Könnten diese „Bakterienfresser“ Leberentzündungen bei Alkoholkranken entgegenwirken?

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Therapie mit Viren

Um dies zu testen, isolierten die Forscher vier Phagenarten, die Cytolysin-produzierende Enterococcus faecalis infizieren. Diesen Phagen-Cocktail verabreichten sie dann ihren Alkoholiker-Mäusen. Das Ergebnis: Durch die Therapie entwickelten die Nager deutlich weniger Leberschäden und die Hepatitis ging zurück. Nicht auf diese Bakterien spezialisierten Phagen hatten dagegen keinen positiven Effekt auf das Krankheitsbild. „Unser Team hat gezeigt, dass Bakteriophagen Cytolysin-produzierende E. faecalis-Bakterien gezielt angreifen können und eine neue Therapieoption für Patienten mit schwerer alkoholbedingter Hepatitis darstellen“, konstatiert Mitautorin Debbie Shawcross vom King’s College London. „Dieser Ansatz muss nun weiter erforscht werden und sich in Studien mit menschlichen Patienten bewähren.“

Bestätigt sich das Potenzial der Phagentherapie, eröffnen sich damit ganz neue Möglichkeiten – nicht nur für die Behandlung der alkoholbedingten Hepatitis. „Bakteriophagen könnten Teil der nächsten Generation zielgerichteter Therapien für Erkrankungen werden, die aktuell nur schwer zu behandeln sind“, betont Martha Clokie von der University of Leicester in einem Kommentar zur Studie. „Tatsächlich könnte es noch viele Krankheiten mit einer mikrobiellen Komponente geben, die bisher noch nicht aufgedeckt wurde.“ Ähnlich wie dies lange Zeit bei der alkoholbedingten Hepatitis der Fall war.

Quelle: Yi Duan (University of California, San Diego) et al., Nature, doi: 10.1038/s41586-019-1742-x

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