Klebrige Bakterien

Foto: E. coli

Die verwendete E. coli Bakterie
unter dem Mikroskop; © Thisbe K.
Lindhorst

Bakterien spielen für den Menschen eine große Rolle. Sie bilden beispielsweise die Darmflora, die notwendig für die Verdauung ist. Sie können aber auch eine Vielzahl von Krankheiten hervorrufen, wie Meningitis oder andere Entzündungen. Alle Bakterien haben jedoch gemeinsam, dass sie sich zunächst an die Oberfläche ihrer Wirtszellen binden müssen, um ihre Wirkung zu entfalten.

Dazu besitzen die meisten Arten sogenannte Fimbrien. Das sind haarähnliche Fäden von einem bis zwei Mikrometer Länge. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von rund 70 Mikrometer.

Die Enden dieser Fimbrien bleiben an den zuckrigen Außenschichten der Wirtszellen haften. So sind sie gegen das Wegspülen durch Blut oder ähnliche Sekrete geschützt und können ungehindert mit der Vermehrung beginnen. "Jede einzelne Zelle ist von Zucker umgeben", erklärt Mirja Hartmann, Doktorandin am Institut für Organische Chemie der Christian-Albrechts-Universität Kiel. "Doch welche Mechanismen dazu führen, dass die Fimbrien an der komplexen Oberfläche der Wirtszellen hängen bleiben, ist bisher nicht bekannt".

In der neuen Methode geht es darum, die Zuckeroberfläche von Zellen auf Testplatten künstlich herzustellen. "Die synthetische Oberfläche erlaubt uns, einzelne Parameter zu kontrollieren und so die Bedingungen für ein Verkleben von Zelle und Bakterium zu simulieren", so Hartmann weiter. Nachdem die Zuckeroberfläche hergestellt ist, werden speziell präparierte Bakterien aufgebracht, die entweder fluoreszieren oder durch eine grünliche Färbung sichtbar werden. So lässt sich feststellen, unter welchen Bedingungen die Bakterien am besten haften und wie Moleküle geschaffen sein sollten, um antibakteriell zu wirken.

"In Zeiten von Antibiotikaresistenzen ist dies ein viel versprechender Ansatz", sagt Professorin Thisbe Lindhorst, ebenfalls vom Institut für Organische Chemie an der Universität Kiel. "Mit der Erforschung der bakteriellen Anhaftung kann man in Zukunft die molekularen Interaktionen auf der zuckerummantelten Zelloberfläche besser verstehen", so Lindhorst weiter.

MEDICA.de; Quelle: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel