Neue Methode zur Neutralisierung antibiotikaresistenter Bakterien entdeckt.

Das Forschungsteam entdeckte, dass Katalase, ein wichtiges antioxidatives Enzym, das in den meisten lebenden Organismen vorkommt, dazu beitragen kann, die bakterielle Aktivität zu schwächen und die Fähigkeit der Haut zur Selbstheilung wiederherzustellen.

Singapurische Wissenschaftler haben gute Nachrichten für Diabetespatienten überbracht und neue Hoffnung im Kampf gegen Fußamputationen eröffnet. Dies gelang ihnen durch die Entdeckung einer neuen Methode, die antibiotikaresistente Bakterien neutralisieren und den Heilungsprozess chronischer Wunden beschleunigen kann.

Das Forschungsteam entdeckte, dass das Enzym Katalase – ein wichtiges antioxidatives Enzym, das in den meisten Lebewesen vorkommt – die bakterielle Aktivität hemmen und die Selbstheilungskräfte der Haut wiederherstellen kann. Wurden geschädigte Hautzellen mit Katalase behandelt, verringerte sich die Fähigkeit der Bakterien, den Heilungsprozess der Haut zu stören, deutlich. Dadurch konnten sich die Zellen bewegen und die Wunde schließen.

Eine Studie unter der gemeinsamen Leitung von Associate Professor Guillaume Thibault von der School of Biological Sciences der Nanyang Technological University (NTU) und Professor Kimberly Kline von der Universität Genf (Schweiz) zeigt, dass ein häufig vorkommendes Bakterium, Enterococcus faecalis (E. faecalis), den Wundheilungsprozess aktiv behindert.

Das Forschungsteam konnte nachweisen, dass Hautzellen Wunden reparieren und verschließen können, indem dieser Prozess mit dem Antioxidans Katalase neutralisiert wird.

E. faecalis gilt als opportunistisches Bakterium, das häufig bei chronischen Infektionen wie diabetischen Fußgeschwüren auftritt und diese Wunden schwer behandelbar macht, sodass sie lange bestehen bleiben. Insbesondere Fußgeschwüre führen oft zu Amputationen der unteren Extremitäten, da die anhaltende Infektion den Heilungsprozess behindert.

Eine weitere wachsende Sorge ist das Potenzial für Antibiotikaresistenzen bei E. faecalis, insbesondere gegenüber vielen gängigen Antibiotika, was die Behandlung mancher Infektionen sehr erschwert.

Laut NTU-Forscher Dr. Aaron Tan nutzt E. faecalis einen Stoffwechselprozess namens extrazellulärer Elektronentransport, der kontinuierlich Wasserstoffperoxid produziert, welches lebendes Gewebe durch oxidativen Stress schädigt.

Er erklärte, dass Laborexperimente gezeigt hätten, dass oxidativer Stress einen zellulären Abwehrmechanismus in Hautzellen, den sogenannten Keratinozyten, aktiviere, welche die Haut reparieren, indem sie die Produktion von Proteinen verlangsamen, die die Wundheilung ermöglichen.

Wird diese oxidative Stressreaktion jedoch ausgelöst, lähmt sie die Zellen und hindert sie daran, sich zu bewegen, um die Wunde zu schließen.

Bei Verwendung eines gentechnisch veränderten Stammes von E. faecalis, der nicht mehr in der Lage war, kontinuierlich Wasserstoffperoxid zu produzieren, stellten die Forscher fest, dass die Bakterien nicht mehr in der Lage waren, den Wundheilungsprozess zu stören.

Das Forschungsteam experimentierte weiter mit der Neutralisierung von Wasserstoffperoxid mithilfe des natürlichen Enzyms Katalase und stellte fest, dass diese Methode dazu beitrug, zellulären Stress zu reduzieren und gleichzeitig die Beweglichkeit und Heilungsfähigkeit der Hautzellen wiederherzustellen.

„Die Entdeckung, dass der Stoffwechsel der Bakterien die eigentliche Waffe des Schadens ist, ist überraschend, da dies der wissenschaftlichen Gemeinschaft bisher unbekannt war“, sagte Associate Professor Thibault.

Er betonte, dass Wissenschaftler, anstatt sich auf die Abtötung von Bakterien mit Antibiotika zu konzentrieren – ein zunehmend schwieriger Ansatz, der die Antibiotikaresistenz verschärft –, Bakterien neutralisieren können, indem sie die von ihnen produzierten schädlichen Produkte blockieren und so den Wundheilungsprozess wiederherstellen.

Die Forschungsergebnisse wurden am 17. Januar in Science Advances veröffentlicht, einer multidisziplinären, von Experten begutachteten Open-Access-Fachzeitschrift, die 2015 von der American Association for the Advancement of Science gegründet wurde.

Auf Grundlage dieser Ergebnisse schlägt das Forschungsteam vor, dass mit Katalase angereicherte Wundverbände eine wirksame Behandlungsmethode für chronische Wunden darstellen könnten.

Laut Aaron Tan könnte diese Strategie den Weg vom Labor zur klinischen Anwendung im Vergleich zur Entwicklung eines völlig neuen Medikaments erheblich verkürzen, da Antioxidantien wie Katalase bereits weit verbreitet und gut erforscht sind.

Er erklärte außerdem, dass in der Studie menschliche Hautzellen verwendet wurden, um den Mechanismus zu demonstrieren. Daher seien diese Ergebnisse mit der menschlichen Physiologie vereinbar und könnten den Weg für neue Behandlungsmethoden für Patienten mit schlecht heilenden Wunden ebnen.

In Singapur ist Diabetes ein gravierendes Gesundheitsproblem , von dem über 400.000 Menschen betroffen sind. Diese Zahl wird Prognosen zufolge bis 2050 auf 1 Million Erwachsene ansteigen. Chronische Erkrankungen wie diabetische Fußgeschwüre, Druckgeschwüre und venöse Beingeschwüre treten immer häufiger auf, mit über 16.000 Fällen jährlich, die vor allem ältere Menschen und Diabetiker betreffen.

Singapur hat derzeit eine der höchsten Amputationsraten der unteren Extremitäten aufgrund von Diabetes weltweit , im Durchschnitt etwa 4 Fälle pro Tag, hauptsächlich aufgrund ineffektiver Krankheitsbehandlung und damit verbundener Komplikationen.

Im Jahr 2021 lag die Rate der Amputationen der unteren Extremitäten aufgrund von Diabetes in Singapur bei 12,1 pro 100.000 Einwohner, fast doppelt so hoch wie der Durchschnitt von 6,4 pro 100.000 Einwohner in den Ländern der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD).

Laut Associate Professor Timothy Barkham, einem leitenden Berater in der Abteilung für Labormedizin am Tan Tock Seng Hospital, eröffnet diese Grundlagenforschung zwar möglicherweise nicht sofort eine therapeutische Behandlung, aber sie eröffnet einen vielversprechenden neuen Forschungsweg.

Er betonte, dass angesichts der zunehmenden Antibiotikaresistenz von Bakterien, die die Behandlung chronischer Wundinfektionen immer schwieriger machen, die Suche nach Alternativen zu Antibiotika unerlässlich und zeitgemäß sei.

Das Forschungsteam der NTU erklärte, dass es nach Abschluss der Studien an Tiermodellen, um den effektivsten Weg zur Verabreichung von Antioxidantien in den Körper zu ermitteln, mit klinischen Studien an Menschen fortfahren werde.

(Vietnam+)

Quelle: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-phuong-phap-moi-vo-hieu-hoa-vi-khuan-khang-khang-sinh-post1089001.vnp