ADEP – eine „neue Substanz“, die Bakterien in den Selbstmord treibt

Kategorien:  Forschung 

Die galoppierende Zunahme gefährlicher Resistenzen gegenüber verschiedensten Antibiotika wurde in diesem Blog schon vielfach thematisiert. Es verwundert nicht, dass sich viele Wissenschaftler mit dem Groß-Thema „antibiotikaresistente Substanzen“, das Aufmerksamkeit und möglichen wirtschaftlichen Erfolg verspricht, beschäftigen. Viele Versuchsdaten aus aktuellen Studien werden im Vergleich zu früher sehr früh und „populär“ über alle Medienkanäle vermarktet, um Hoffnungen zu wecken und vielleicht auch, um Forschungsgelder loszueisen oder wirtschaftliche Interessenten zu finden. Insofern sind derartige Meldungen immer mit einer kritischen Distanz zu werten. 

Werden völlig neue Angriffspunkte für antibiotisch wirksame Substanzen gefunden, dann ist das immer von allgemeinem Interesse. Hier macht das Molekül ADEP (Acyldepsipeptid),  ein von einem Bodenbakterium (Streptomyces hawaiensis) produzierter Stoff, seit nunmehr drei Jahren von sich reden1. Es aktiviert ein bestimmtes Enzym (Enzym ClpP), das in Bakterienzellen als „molekulare Reinigungstruppe“ Proteine zerlegt, was folglich zur Zerstörung der Bakterien führt. Dies geschieht nicht nur in aktiven, sondern auch in ruhenden Formen, beispielsweise nachgewiesen bei Staphylococcus aureus, einem bedeutsamen Eitererreger des Menschen. Derartige „Schläferbakterien“ sind wegen ihrer Stoffwechselinaktivität besonders wenig empfänglich für Antibiotika und können diese somit „unterlaufen“.

Wie funktioniert nun das neue Wirkprinzip?

Die Variante ADEP4 wirkt gegen verschiedene Bakterienarten (Staphylo-, Entero- und Streptokokken). Folge: Das durch die Substanz aktivierte Reinigungsenzym ClpP zerstört im Überschuss und wahllos zahlreiche Bakterienproteine (ca. 400), so dass die Keime sich quasi selbst verdauen und faktisch in den Selbstmord getrieben werden. Das trifft interessanterweise auch Bakterien in Biofilmen, also Schleimschichten, die Erreger vor dem Immunsystem abschirmen. Letztere spielen bei verschiedensten chronischen Infektionen eine große Rolle im Krankheitsprozess (z.B. bei Implantaten jeglicher Art wie Gelenksprothesen, künstliche Herz- und Gefäßklappen wie auch Knochenmarks- und Zahnfleischentzündungen etc.).

Das Forscherteam um K. Levis aus Boston räumt in seiner Veröffentlichung im renommierten Wissenschaftsjournal  „nature“ gleich ein, dass sie in ihren Versuchen bereits „ADEP- resistente“ Bakterien nachgewiesen haben2. Versuche mit Kombinationen aus ADEP und konventionellen Antibiotika (z.B. Rifampicin und Ciprofloxacin)  hätten sich aber als vollumfänglich wirksam erwiesen.

Ob dieser Optimismus so gerechtfertigt ist oder doch eher Interessen gesteuert ist, wird die Zukunft entscheiden.

Die jüngere Medizin-Geschichte mahnt diesbezüglich zur Demut, treten doch immer schnell(er) nach Neueinführung von Antibiotika im Markt die ersten Resistenzen auf3:

ANTIBIOTIKUM Entdeckungsjahr (Einführungsjahr) 1. Bericht einer RESISTENZ Name des Bakteriums
Penicillin G 1928 (1943) 1940  Staph. aureus
Streptomycin 1944 (1947) 1947 Mycocterium tuberculosis
Tetrazyklin 1948 (1952) 1952 Shigella dysenteriae
Erythromycin 1952 (1955) 1956 Staph. aureus
Vancomycin 1956 (1972) 1988, 2004 Enterococcus faec., Staph. aureus
Methicillin 1959 (1961) 1961 Staph. aureus
Gentamicin 1963 (1967) 1969 Staph. aureus
Nalidixinsäure 1962 (1964) 1966 E. coli
Cefotaxim 1975 (1981) 1981, 1983 Enterobakterien
Imipenem 1976 (1987) 1986 Pseudomonas aer., Serratia marcescens
Linezolid 1979 (2000) 1999 Staph. aureus,  Enterococcus faec.
Daptomycin 1980 (2004) 2005 Staph. aureus, Enterococcus faec.

Quellen:

SASS  P; JOSTEN  M; FAMULLA  K; SCHIFFER  G; SAHL  HG; HAMOEN  L; BROETZ    -OESTERHELT H (2011): Antibiotic acyldepsipeptides activate ClpP peptidase to degrade the cell division protein FtsZ. PNAS online, 3.10.2011

CONLON  BP; NAKAYASU  ES; FLECK  LE; LAFLEUR  MD; ISABELLA  VM; COLEMAN  K; LEONHARD  RD; ATKINS  JN; LEWIS  K(2013): Activated ClpP kills persisters and eradicates a chronic biofilm infection. Nature 503, 365-370; DOI: 10.1038/nature12790 http://www.nature.com/nature/journal/v503/n7476/full/nature12790.html

SPRINGER  B (2009): Antibiotika und Resistenz. Vortragsunterlagen vom 3.3.2009 genutzt für die Erstellung der Tabelle