Lebendes Antibiotikum Bakterien durch Bakterien jagen

Auch unter Bakterien gibt es räuberisch lebende Arten: Eine bestimmte Mikrobe geht gezielt in Zonen mit hoher Bakteriendichte auf die Jagd. Möglicherweise lassen sie sich als Killer gegen Krankheitserreger einsetzen.
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Ein räuberisches Bakterium könnte vielleicht als Waffe gegen gefährliche Krankmacher eingesetzt werden. Quelle: dpa
Krank machende Keime

Ein räuberisches Bakterium könnte vielleicht als Waffe gegen gefährliche Krankmacher eingesetzt werden.

(Foto: dpa)

TempeBakterien jagende Bakterien könnten künftig vielleicht als eine Art lebendes Antibiotikum eingesetzt werden. Beim Beutefang nützen den sehr schnell schwimmenden Jägern Strömungskräfte, die durch die eigene und die Bewegung der Beute entstehen, berichten Forscher im „Biophysical Journal“. Sie werden dadurch in Zonen mit höherer Bakteriendichte geschwemmt, sodass ihre Chancen für eine erfolgreiche Attacke steigen.

Die Wissenschaftler um Steve Pressé von der Arizona State University in Tempe hatten das parasitisch lebende Bakterium Bdellovibrio bacteriovorus (BV) untersucht. Bdellovibrien können dank ihres fadenförmigen, rotierenden Antriebs, der sogenannten Geißel, sehr schnell schwimmen.

Das sind die gefährlichsten Bakterien der Welt
Priorität 3, Medium: Shigella
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Die Stäbchenbakterien aus der Familie der Enterobakterien sind vor allem in Entwicklungsländern ein großes Problem. Sie können sehr schwere Bakterienruhr mit Durchfällen hervorrufen und verbreiten sich hauptsächlich durch verschmutztes Wasser oder durch Nahrungsmittel. Die Behandlung von Epidemien hat zu einer stärkeren Verbreitung von gegen Antibiotika resistenten Stämmen geführt. Wissenschaftler schätzen die Gefahr von Erregern auf Basis ihrer Medikamenten-Resistenz, der Zahl der Toten, die sie verursachen und der Häufigkeit, in der Menschen außerhalb von Krankenhäusern infiziert werden ein.

Quelle: WHO

Typ 3, Medium: Haemophilus influenzae
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Haemophilus influenzae existiert ausschließlich in den Schleimhäuten des Menschen, vor allem in denen des oberen Atmungssystems (Nase, Rachen, Luftröhre). Die Bakterien verursachen dort entzündliche Erkrankungen und sind vor allem für Kleinkinder gefährlich. Weltweit sterben jährlich schätzungsweise 371.000 Kinder unter fünf Jahren an der durch vorbeugende Impfung vermeidbaren Infektion.

Priorität 3, Medium: Streptococcus pneumoniae
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Allgemein bekannt als Pneumokokken verursachen diese Bakterien schwere Infektionen, besonders gefährlich sind sie für Säuglinge, Kleinkinder und älteren Menschen mit Vorerkrankungen. Jedes Jahr sterben weltweit mehrere Millionen Menschen an einer Pneumokokken-Infektion, in Deutschland sind es im Schnitt 10.000. Trotz Antibiotika tritt die Hälfte dieser Todesfälle schon innerhalb der ersten 48 Stunden ein.

Priorität 2, Hoch: Neisseria gonorrhoeae
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Der Verursacher der häufigsten Geschlechtskrankheit der Welt, Gonorrhoe beziehungsweise Tripper, ist mittlerweile immun gegen die früher übliche Behandlung mit Penicillin. Inzwischen sind auch gegen sämtliche Breitbrand-Antibiotika resistente Stämme identifiziert worden.

Priorität 2, Hoch: Salmonellen
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Das meldepflichtige Bakterium gehört zu den Zoonosen. Das bedeutet, dass sich Mensch und Tier in Wechselwirkung gegenseitig anstecken können. Häufig ist die Infektion über Lebensmittel – insbesondere Eier und Geflügelfleisch. Pro Jahr kommt es in Deutschland zu rund 120.000 Infektionen, von denen bis zu 120 tödlich enden. Einige Salmonellenarten haben inzwischen eine Resistenz gegen die herkömmlichen Antibiotika entwickelt.

Priorität 2, Hoch: Campylobacter
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Der in Deutschland häufigste bakterielle Erreger von Durchfall-Erkrankungen heißt Campylobacter. Er wird genau wie Salmonellen häufig durch Nahrungsmittel übertragen, insbesondere Geflügelfleisch. Besonders gefährlich sind Campylobacter-Bakterien für Kinder unter sechs Jahren und ältere Menschen, sowie generell für Menschen, deren Immunabwehr geschwächt ist.

Priorität 2, Hoch: Helicobacter pylori
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Das Bakterium ist ein ansteckender Magenkeim, der zu Entzündungen der Magenschleimhaut, Magengeschwüren und Magenkrebs führen kann. Der Übertragungsweg ist bis heute ungeklärt. Die Therapie gegen das Bakterium ist eine Kombination eines Protonenpumpenhemmers mit zwei Antibiotika – antibiotische Monotherapien zeigen keinen ausreichenden Erfolg. Mediziner haben zuletzt eine zunehmende Resistenz gegen Breitbandantibiotika beobachtet.

Die Wissenschaftler zeichneten die Bewegungen der jagenden BV-Bakterien und von E. coli-Bakterien in einer Flüssigkeit mit einem hochauflösenden Mikroskop in Videos auf. Mit ihren schnellen Schwimmbewegungen verursachten die jagenden Mikroben Strömungen, die sie in bestimmten Bereichen hielten und die Wahrscheinlichkeit für ein Zusammentreffen mit Beute-Bakterien deutlich erhöhten.

Haben sie ein Beute-Bakterium erreicht, heften sie sich an die Zellwand, durchdringen sie und verdauen dann das Innere ihres Opfers. Zudem vermehren sie sich darin. Die durch Zellteilung entstehenden Nachkommen machen sich nach dem Platzen der Wirtszelle ihrerseits auf die Suche nach Beute.

Obwohl Bdellovibrio bacteriovorus schon vor mehr als 50 Jahren entdeckt wurde, sei wenig darüber bekannt, wie das Bakterium seine Beute aufspürt, erklärt Pressé. Unklar sei zum Beispiel gewesen, ob es dabei chemischen Spuren folgt oder zufällig gegen ein Beute-Bakterium prallt. Das zu verstehen, sei aber ein erster Schritt dahin, es als lebendes Antibiotikum einzusetzen, das im Körper gezielt Erreger jagt.

Auch zur Reinigung von Wasser und Oberflächen könnte das Bakterium möglicherweise verwendet werden. Zur Beute von BV-Bakterien zählen zum Beispiel Darmbakterien wie Escherichia coli, die schwere Infektionen verursachen können. Zellen von Säugetieren werden dagegen nicht attackiert.

  • dpa
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