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Schwachstelle eines gefährlichen Keims

Schwachstelle eines gefährlichen Keims

Sie haben Hinweise darauf gefunden, warum Staphylococcus aureus auf eine Hemmung dieses Enzyms anfälliger reagiert als andere Bakterienarten.

Normalerweise ist Staphylococcus aureus ein harmloses Hautbakterium. Seit Jahren aber schon gibt es Stämme, die kaum noch auf vorhandene Antibiotika reagieren. Sie sind „multi-resistent“ und unter der Abkürzung MRSA gefürchtet. Denn bei Patienten mit geschwächtem Immunsystem können sie zu gefährlichen Blut- oder Lungenentzündungen führen.

Neue Wirkstoffe speziell gegen Staphylococcus aureus haben deshalb in der pharmazeutischen Forschung einen hohen Stellenwert. Ein möglicher Angriffspunkt ist das Enzym FabI, das an der Herstellung von Fettsäuren für die bakterielle Zellhülle beteiligt ist. Forscher des Rudolf-Virchow-Zentrums haben jetzt entdeckt, warum Staphylococcus aureus auf eine Hemmung dieses Enzyms anfälliger reagiert als andere Bakterienarten.

Die Daten ihrer Röntgenstrukturanalyse zeigen, dass FabI bei Staphylococcus aureus deutlich anders aussieht als bei anderen Bakterienarten. „Das Enzym sah sehr flexibel aus“, erinnert sich Johannes Schiebel. Einige Windungen des Moleküls hatten offenbar ungewöhnlich viel Spielraum. Und ganze Teilstücke waren auf dem einen Bild aus- und auf dem nächsten eingeklappt – als wäre ein Bewegungsablauf in einzelnen Standbildern eingefangen.

Schiebel recherchierte und fand Hinweise, dass Staphylococcus aureus – anders als die meisten anderen Bakterien – in seine Zellmembran mit Vorliebe verzweigte Fettsäuren einbaut. Professor Caroline Kisker erklärt den Zusammenhang: „Es liegt nahe, dass ein Enzym mehr Möglichkeiten braucht, sich anzupassen, um verzweigte Fettsäuren verarbeiten zu können – die sind einfach sperriger.”

Einen Verknüpfungspunkt fand Johannes Schiebel mithilfe von Kollegen im Labor von Peter Tonge an der Stony Brook University in New York. Die Amerikaner zeigten, dass das FabI-Enzym aus Staphylococcus aureus tatsächlich verzweigte Fettsäuren viel besser verarbeiten kann als die entsprechenden Enzyme aus anderen Bakterienarten.

Verzweigte Fettsäuren kommen – im Gegensatz zu unverzweigten – im Blut von Säugetieren kaum vor. Und vorhandene Studien enthielten bereits Hinweise, dass sie entscheidend für das Überleben der Bakterien sein können, wenn diese nicht unter idealen Laborbedingungen gedeihen können, sondern sich zum Beispiel gegen Angriffe des Immunsystems wehren müssen.

MEDICA.de; Quelle: Rudolf-Virchow-Zentrum

 
 
 

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