Neuer Forschungsdurchbruch? – Mit Nano-Antibiotika gegen multiresistente Keime

Antibakterielle Nanopartikel besitzen das Potential, als effektive Antibiotika breite Anwendung zu finden. Bislang konnten sie jedoch die an sie gestellten Erwartungen nicht erfüllen.

Einen „Trick“, wie Nano-Antibiotika dennoch Einzug in den klinischen Alltag halten könnten, haben jetzt Wissenschaftler der Universitätsmedizin Mainz entdeckt:

Ein saurer pH-Wert in Nano-Antibiotika-haltigen Salben verbesserte die direkte Bindung der Nanopartikel an die Keime und ermöglichte eine effiziente Abtötung. Der Vorteil, infizierte Wunden heilten besser. Diese Erkenntnis schafft potentiell die Voraussetzungen dafür, dass sich Nano-Antibiotika in Zukunft zur Behandlung antibiotika-resistenter Keime auch klinisch einsetzen lassen.

Die Ergebnisse dieser Forschung wurden in der Fachzeitschrift „Materials Today“ veröffentlicht.

Multiresistente Keime stellen weltweit ein ernstes klinisches Problem dar. Gegen sie hilft oft keines der gängigen Antibiotika. Der massenhafte und unsachgemäße Einsatz von Antibiotika führt dazu, dass sich immer mehr resistente Bakterien entwickeln und ausbreiten. Abhilfe könnten die neuen Forschungsergebnisse von Prof. Dr. Roland Stauber von der Universitätsmedizin Mainz schaffen.

Gemeinsam mit seinem Team hat er herausgefunden, wie sich der antibakterielle Effekt von Metall- oder Metalloxid-Nanopartikeln steigern lässt. Dadurch kommen die Wirkmechanismen der Nanopartikel, die auf der Freisetzung von toxischen Metallionen, der Generierung von freien Radikalen oder der Destabilisierung der Bakterienmembran beruhen, voll zur Geltung.

Bislang sind Nano-Antibiotika in ihrer Wirksamkeit durch in Wundsekreten vorkommende Eiweiße stark eingeschränkt. Denn diese Eiweiße erschweren es ihnen, sich effizient an Bakterien anzubinden und zu verhindern, dass die Bakterien gesunde Gewebezellen schädigen.

„Tatsächlich bilden Eiweiße auf der Oberfläche der Nano-Antibiotika eine dichte Schicht, die sogenannte ´Corona´. Diese Schicht schränkt sie in ihrer Wirkung ein“, erklärt Professor Stauber. „Wir konnten zeigen, dass Nano-Antibiotika ihre Wirksamkeit zurückerlangen, wenn wir den pH-Wert anpassen beziehungsweise senken“.

Konkret erzeugten die Wissenschaftler im Tiermodell eine saure Umgebung mittels einer Wundsalbe auf Basis von Zitronensäure. In der so geschaffenen Umgebung vermochten die Nanopartikel direkt an die Bakterien anzubinden. Auf diese Weise konnten sie ihr Potential, das darin besteht, antibakterielle Stoffe an Ort und Stelle freisetzen zu können und dort die Keime direkt abzutöten, voll entfalten.

In künftigen Studien wollen die Wissenschaftler um Professor Stauber herausfinden, wie sich diese grundsätzlich einfache und effektive Lösung in die praktische Anwendung bringen lässt. „Wenn uns das gelingt, könnten Nano-Antibiotika in Zukunft eine neue Möglichkeit in der Behandlung von antibiotika-resistenten Keimen darstellen“, so Professor Stauber.

Originalveröffentlichung: Siemer et al., Materials Today (2018), https://doi.org/10.1016/j.mattod.2018.10.041

Quelle: Universitätsmedizin Mainz

 


Forschern aus Erlangen gelingt bei XLHED erstmals ein Heilversuch im Mutterleib

Im Rahmen eines Heilversuchs haben Ärzte des Universitätsklinikums Erlangen um den Kinderarzt und Genforscher Professor Dr. med. Holm Schneider (siehe Foto) und den Pränataldiagnostiker PD Dr. med. Florian Faschingbauer durch einen Eingriff im Mutterleib erstmals lebensbedrohliche Symptome einer X-chromosomal vererbten hypohidrotischen ektodermalen Dysplasie (XLHED) erfolgreich therapiert.  

XLHED gehört zu einer Gruppe von etwa 150 angeborenen Erkrankungen, bei denen die Entwicklung des Ektoderms, eines der 3 Keimblätter, gestört ist. Dabei verhindert eine Mutation des auf dem X-Chromosom gelegenen Gens EDA, dass der Organismus des Kindes im Verlauf seiner Entwicklung in Mutterleib das Protein Ektodysplasin A1 (EDA1) bilden kann.

BILD: Professor Holm Schneider hält einen bioethischen Fachvortrag beim Lebensrechtsverband KALEB

Das Eiweiß sorgt dafür, dass sich bei ungeborenen Kindern Haare, Zähne und Hautanhangsgebilde wie die Schweißdrüsen bilden. Kinder, die mit diesem genetischen Defekt geboren werden, fallen durch ihr äußeres Erscheinungsbild auf. Sie sind blässer als andere, haben weniger und oft spitz zulaufende Zähne, kaum Haare und mitunter keine Augenbrauen.

Entscheidend aber ist: Wer an XLHED leidet, kann aufgrund fehlender Schweißdrüsen nicht schwitzen und droht daher an Überhitzung zu sterben. Wird die Krankheit nicht entdeckt, ist sie lebensbedrohlich.

Im Rahmen des erfolgreichen Heilsversuchs injizierten Schneider und Faschingbauer Zwillingen und einem weiteren Jungen ein Ersatzprotein in die Fruchtwasserblase.

Das Experiment, das Schneider und seine Kollegen jetzt in einem Fallbericht der aktuellen Ausgabe des „New England Journal of Medicine“ (DOI:10.1056/NEJMoa1711322) beschreiben, fand bereits 2016 statt.  

Die ungeborenen Kinder schluckten das Ersatzprotein mit dem Fruchtwasser und nahmen es über ihren Darm in den eigenen Blutkreislauf auf. Das Ergebnis: Bei allen drei im Mutterleib behandelten Kindern bildeten sich dank der Proteininjektion Schweißdrüsen und zusätzliche Zahnanlagen.

Bei dem einzelnen Jungen hat sich die Schweißproduktion nach der Geburt ausreichend entwickelt. Die Zwillinge schwitzen sogar wie gesunde Kinder – wie regelmäßige Messungen im Abstand von acht bis zwölf Wochen sowie mikroskopische Aufnahmen der Schweißdrüsen belegen.

Gemeinsam mit anderen Zentren in Deutschland, Frankreich und Großbritannien wollen die Erlangener Forscher an den Heilversuch nun eine klinische Studie an einer größeren Gruppe von ungeborenen Kindern anschließen, um die positiven Effekte der intrauterinen Therapie zu belegen.

Bislang werden Kinder, bei denen XLHED frühzeitig diagnostiziert wird, oftmals abgetrieben.

Quelle: ALfA-Newsletter (Dr. Holm Schneider ist stellv. Vorsitzender dieser ALfA = Aktion Lebensrecht für Alle)

1. Foto: http://www.kaleb-chemnitz.de/fachvortrag-mit-prof-dr-holm-schneider-aus-erlangen/


Eiweißreiche Ernährung verbessert die Muskeln und senkt die Pfunde

Forscher haben herausgefunden, daß eiweißreiche Ernährung das Abnehmen erleichtern kann. Für die Studie untersuchte das Forscherteam 24 vergangene Erhebungen mit insgesamt 1063 Probanden. Alle Teilnehmer erhielten einen Ernährungsplan, der auf besonders eiweißhaltige Nahrung setzte. Das Ergebnis zeigte ganz unterschiedliche Werte.

Einige Teilnehmer konnten einen Gewichtsverlust von nur einen Kilogramm verzeichnen, während andere bis zu elf Kilogramm verloren.

Laut dem Studienleiter sei aber nicht ganz klar, warum eine eiweißhaltige Ernährung beim Abnehmen hilft. „Es ist möglich, dass der Körper mehr Kalorien verbrennt, wenn er mehr Energie hat. Proteine helfen beim Aufbauen von Muskelmasse, diese wiederum bekämpfen, auch wenn der Körper ruht, die Kalorien“, so der Forscher.

Quelle: dts-Nachrichtenagentur