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Dienstag, 27.09.2016
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Seltenes Pilz-Produkt reduziert Antibiotikaresistenz

Verborgene Stoffe in Pilzkulturen wirken selbst gegen resistente Bakterien

Helfer gegen resistente Keime: In einem Pilz haben Wissenschaftler mehrere antimikrobiell wirkende Substanzen entdeckt. Werden sie gemeinsam mit einem Antibiotikum verabreicht, erhöhen sie dessen Wirksamkeit, wie ein Experiment ergab. Dadurch reagieren selbst resistente Bakterien wie die gefürchteten Krankenhauskeime MRSA und ESBL wieder sensibel auf Standardantibiotika, wie die Forscher berichten.
Im Labor werden die Pilze gezüchtet und mit speziellen Substanzen zur Produktion von antimikrobiellen Stoffen angeregt.

Im Labor werden die Pilze gezüchtet und mit speziellen Substanzen zur Produktion von antimikrobiellen Stoffen angeregt.

Speisepilze wie Trüffel oder Morchel sowie Hefen, Schimmelpilze und andere filamentöse Pilze zählen zu den Ascomyceten. Diese produzieren Stoffwechselprodukte, die als natürliche Antibiotika gegen Bakterien und andere Keime genutzt werden. Penicillin gilt dabei als prominentestes Beispiel. Seit dessen Entdeckung gelten Pilze als aussichtsreiche biologische Quelle antibiotisch wirkender Stoffe.

Fahndung nach verborgenen Stoffen


„Die Pilze können sogar entsprechende Bereiche ihres Erbgutes stilllegen, sollte ein Stoffwechselprodukt nicht mehr benötigt werden. Diese Substanzen sind dann nicht mehr nachweisbar und werden als verborgen bezeichnet“, erklärt Christoph Zutz von der Veterinärmedizinischen Universität Wien.

Zutz forschte zusammen mit seinen Kollegen an Mitteln, welche die Ausschüttung dieser Stoffwechselprodukte wieder anregen. Dafür nutzte das Forscherteam die Substanz Valproinsäure, welche zum Beispiel bei der Epilepsie-Therapie genutzt wird. Die Wissenschaftler legten verschiedene Pilzkulturen an, darunter von der Pilzart Doratomyces microsporus. Wurde diese mit der Valproinsäure versetzt, produzierte sie gleich mehrere antimikrobielle Stoffe.


Starke antimikrobielle Aktivität


Die gewonnen Stoffwechselprodukte testeten die Forscher daraufhin an resistenten sowie nicht resistenten Staphylococcus aureus Erregern. Das Ergebnis: In beiden Fällen zeigen die Pilzsubstanzen eine starke antimikrobielle Aktivität. Nach sechs Stunden waren fast 60 Prozent der Bakterienzellen abgestorben, wie die Forscher berichten.

Zutz und seine Kollegen isolierten daraufhin die sechs aktivsten Substanzen aus den Stoffwechselprodukten, alle sechs zählen zu den als verborgen bezeichneten Substanzen. Eine davon, cyclo-(prolin-Methionin) oder cPM wurde erstmals in Pilzen nachgewiesen. Die einzige andere Quelle für cPM war bisher ein Bakterium, welches in einem antarktischen Schwamm lebt.

Deutliche Verminderung der Antibiotika-Resistenz


Doch das cPM wirkt nicht nur direkt gegen Bakterien, es hat noch eine weitere nützliche Funktion, wie sich in einem weiteren Experiment zeigte. Dafür testeten die Forscher die Wirkung von cPM, sowie zwei weiteren Pilzsubstanzen gemeinsam mit dem Antibiotikum Ampicillin gegenüber resistenten MRSA-Bakterien sowie sogenannten ESBL-Erregern – Bakterien, die ein Abwehrenzym gegen dieses Antibiotikum besitzen.

Gegen den gefürchteten methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) sind viele Antibiotika wirkungslos - darum sind neue Mittel dringend nötig.

Gegen den gefürchteten methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) sind viele Antibiotika wirkungslos - darum sind neue Mittel dringend nötig.

Wie sich zeigte, erhöhte die Anwesenheit der Pilzprodukte die Wirksamkeit des Antibiotikums gegen diese resistenten Keime beträchtlich.
„Die Resistenz wurde nachweislich verringert, und das sogar bei geringerer Dosis von Ampicillin als üblich“, so Zutz Kollegin Kathrin Rychli. Das Team geht davon aus, dass gerade dieser verstärkende Effekt die große Wirkung der neuentdeckten Pilzsubstanzen auf die getesteten Erreger ausmacht.

Das Team will nun mit ähnlichen Methoden auch anderen Pilzen und Mikroorganismen antibiotische Substanzen entlocken. „Die Valproinsäure ist nicht der einzige Weg, um aktive Substanzen aus Pilzen oder anderen Mikroorganismen zu gewinnen. Man kann auch Bakterien und Pilze gemeinsam wachsen lassen. Damit erreicht man ebenfalls einen natürlichen Reiz“, erklärt der Leiter der Forschungsplattform „Bioactive Microbial Metabolites“ (BiMM), Joseph Strauss. (Journal Frontiers in Microbiology; 2016; doi: 10.3389/fmicb.2016.00510)
(Veterinärmedizinische Universität Wien, 18.07.2016 - TKR)
 
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