Prisma

Antibiotika aus dem Balsamapfel

Neuartiger Wirkmechanismus als Hoffnung gegen Resistenzen

cae | Forscher der Universitäten Stuttgart und Tübingen syntheti­sieren Derivate von polyzyklischen polyprenylierten Acylphloroglucinolen (PPAP) und testen ihre antibiotischen Eigenschaften. Dabei liegt ihr Fokus auf den vor rund 20 Jahren im Balsamapfel entdeckten PPAP.

Der Balsamapfel (Clusia major syn. C. rosea), der hierzulande als Zimmerpflanze gehalten werden kann, gehört zur tropischen Pflanzenfamilie Clusiaceae (früher auch: Guttiferae), zu denen auch die Mangostane (Garcinia mangostana) zählt; das Johanniskraut (Hypericum) ist mit diesen Arten relativ nah verwandt. Der Balsamapfel fällt durch seine merkwürdige Lebensweise auf. Zuerst wächst er epiphytisch auf einem Baum, dann senkt er seine Wurzeln ins Erdreich, wird immer kräftiger und überwuchert seinen ehemaligen Wirt dermaßen, dass dieser schließlich abstirbt. Die Frucht des Balsamapfels ist nicht essbar wie die Mangostane, sondern giftig.

Foto: Science Photo Library / Ervin, William
Der Balsamapfel ist eine Schlingpflanze im tropischen Urwald. Auf die Dauer wird er mächtiger als sein Wirt und „erwürgt“ ihn.

PPAP besitzen ein dreifach hydroxyliertes Bicyclo[3.3.1]nonan-Grundgerüst, das mit mehreren ungesättigten Seitenketten (Prenylreste und ihre Derivate) substituiert ist. Ihr bekanntester Vertreter ist das 1971 im Johanniskraut entdeckte Hyperforin, das antidepressiv, aber auch phototoxisch wirkt. Einige andere PPAP, von denen bis jetzt insgesamt etwa 400 beschrieben worden sind, wirken antibiotisch; Extrakte ihrer Stammpflanzen wurden daher schon lange volksmedizinisch genutzt.

Auf der Suche nach antibiotisch wirksamen Strukturmerkmalen haben Organische Chemiker in Stuttgart den trans-Typ B der PPAP charakterisiert und acht natürliche Verbindungen dieses Typs durch 23 eigene Synthesen ergänzt. Anschließend haben Mikrobiologen in Tübingen diese Verbindungen in einem systematischen Screening auf ihre Aktivität gegenüber sieben grampositiven Bakterienstämmen getestet; darunter waren Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA) USA300, Vancomycin-intermediär-sensibler S. aureus Mu50 und Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE). So identifizierten die Forscher vier Verbindungen, die gleich gut oder sogar besser als Vancomycin wirkten und nur eine mäßige Zytotoxizität aufwiesen – die Zytotoxizität limitiert sehr häufig die Anwendung wirk­samer Naturstoffe. Der antibiotische Wirkmechanismus dieser PPAP ist noch unklar, er beruht jedoch nicht auf einer Hemmung der Zellwandsynthese, wie dies bei Vancomycin oder Teicoplanin der Fall ist. Gerade deshalb erscheinen diese Verbindungen als potenzielle Antibiotika interessant, denn ein neuer Wirkmechanismus bedeutet in der Regel, dass es gegen ihn noch keine Resistenzen gibt.

Auf dem weiteren Weg zur Ent­wicklung von Arzneistoffen muss die Wasserlöslichkeit der sehr lipophilen Verbindungen verbessert werden. Erst danach kommt ihre Prüfung an Versuchstieren infrage. |

Quelle

Guttroff C et al. Polycyclische, polyprenylierte Acylphloroglucinole – eine Klasse nicht-peptidbasierter MRSA- und VRE-aktiver Antibiotika. Angew Chem; Epub 17.11.2017

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