Prisma

Phagen statt Antibiotika

Die Todfeinde der Bakterien sind potenzielle Arzneimittel

cae | T4-Phagen, die sich in Bakterien vermehren und diese dabei vernichten, finden ihre Opfer mithilfe eines Proteins. Mikrobiologen sehen eine Chance, sie in Zukunft anstelle von Antibiotika therapeutisch einzusetzen.

Viren, die sich ausschließlich in Bakterien vermehren, heißen Bakteriophagen oder einfach Phagen. So ist die Phage T4 auf das fakultativ pathogene Darmbakterium E. coli spezialisiert. Sobald sie in der Schleimschicht des Darms auf ein E. coli trifft, infiziert sie dieses mit seiner DNA, die dann durch Transkription, Translation und Replikation nicht nur neue Viren bildet, sondern auch ein Enzym, das die Zellwand von E. coli zerstört (Lysozym). Wenn im Schleim reichlich Bakterien vorhanden sind, kann T4 leicht Beute machen. Wenn dies nicht der Fall ist, koppelt es nach einer kurzen Zeit des Umher­irrens mithilfe des in seinem Kapsid vorhandene Hoc-Proteins an ein zufällig vorbeischwimmendes Glykoprotein (Mucin) und lässt sich von ihm an eine andere Stelle bringen, wo es vielleicht mehr E. coli gibt. Dieses Bewegungsmuster haben kalifornische Mikrobiologen erstmals mikroskopisch nachgewiesen, indem sie die Phagen mit Goldpartikeln markiert haben.

Ein anschließender In-vitro-Test, der in einem E.-coli-infizierten Schleim der Lunge die Aktivität von natürlichem T4 und gentechnisch verändertem, Hoc-Protein-defizienten T4 verglich, zeigte, dass in der Versuchsanordnung mit dem gentechnisch veränderten T4 die Anzahl der Bakterien 4000-mal so hoch war; offensichtlich hatten die Bakterien sich dort, wo keine Phagen waren, ungestört vermehrt.

Die Autoren stellen sich vor, dass man Phagen optimieren könnte, um mit ihrer Hilfe „mukosale Mikrobiome zu manipulieren“, also pathogene Bakterien zu dezimieren. |

Quelle

Barr JJ, et al. Subdiffusive motion of bacteriophage in mucosal surfaces increases the frequency of bacterial encounters. Proc Natl Acad Sci; Epub 19.10.2015

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