Bei chronischen Infektionen: Attacke auf die Schleimschicht

Columbus (USA) - Besonders hartnäckige bakterielle Infektionen beruhen meist auf Erregern, die sogenannte Biofilme bilden. Denn solche auf Oberflächen haftenden Schleimschichten bieten den darin lebenden Bakterien Schutz – sowohl vor der Immunabwehr als auch vor Antibiotika. Voraussetzung für den dauerhaften Erfolg einer Therapie ist daher, zunächst den Biofilm zu zerstören. Das ist jetzt amerikanischen Forschern durch den Einsatz spezieller Antikörper gelungen. Die dadurch aus dem Schleim freigesetzten Bakterien konnten dann mit einem Antibiotikum effektiv abgetötet werden. In Tierversuchen erwies sich diese Form der Behandlung bei Mittelohrentzündungen und Lungeninfektionen als wirksam, berichten die Mediziner im Fachblatt „EbioMedicine“.

„Wir haben gezeigt, dass unser Verfahren zur Auflösung von Biofilmen bei vielen verschiedenen bakteriellen Krankheitserregern des Menschen höchst effektiv ist“, sagt Lauren Bakaletz vom Nationwide Children's Hospital in Columbus. Dabei geht es um chronische und häufig wiederkehrende Erkrankungen bei Infektionen der Harn- oder Atemwege sowie bei Mittelohr- und Wundinfektionen. Die Biofilme so unterschiedlicher Erreger wie Staphylokokken, Pseudomonaden oder Haemophilus-Bakterien enthalten als gemeinsame Bestandteile extrazelluläre DNA, die die schleimige Konsistenz bewirkt, sowie Proteine, die mit der DNA verbunden sind.

Bakaletz und ihre Kollegen erzeugten nun monoklonale Antikörper gegen Molekülabschnitte einer Gruppe DNA-bindender Proteine (DNABII), die in allen Biofilmen vorhanden sind. Bei Experimenten in Kulturgefäßen, in denen Haemophilus influenzae oder andere Keimarten Schleimschichten produzierten, beobachteten die Forscher, welche Wirkung die Zugabe der Antikörper hatte. Dazu nutzten sie die Technik der konfokalen Laser-Scanning-Mikroskopie, die Bildfolgen über einen längeren Zeitraum lieferte. Daraus war erkennbar, dass sich durch Anlagerung der Antikörper an die DNABII-Proteine die Biofilme allmählich auflösten. Gleichzeitig wurden dabei die Bakterien aus dem Schleim in das Nährmedium freigesetzt. Diese jetzt ungeschützten Bakterien konnten dann durch ein Antibiotikum, das zuvor völlig unwirksam war, schnell abgetötet werden.

Werden auf diese Weise Biofilme im Körper von Tieren oder Menschen aufgelöst, hat auch das Immunsystem die Möglichkeit, die Bakterien zu eliminieren. Eine antibiotische Behandlung würde dies noch beschleunigen. Das bestätigten die Forscher, indem sie Mittelohrinfektionen durch Haemophilus influenzae bei Chinchillas und Lungeninfektionen durch Pseudomonas aeruginosa bei Mäusen erfolgreich behandelten. Jetzt ist geplant, entsprechende – für den Einsatz am Menschen geeignete – monoklonale Antikörper auch in klinischen Studien zu prüfen.