Strategien gegen chronische Infektionen

Identifizierung und Wirkmechanismen von Anti-Biofilmwirkstoffen aus traditionellen Heilpflanzen

Bei chronischen Infektionskrankheiten verstecken sich die bakteriellen Erreger in Biofilmen, in denen sie in eine selbstproduzierte schützende Matrix aus Protein- und Polysaccharid-Fasern eingebettet und weitgehend geschützt gegen Antibiotika und die Angriffe unseres Immunsystems sind. Um diese Erkrankungen zu behandeln, werden dringend Wirkstoffe benötigt, die diese Biofilmbildung verhindern können.

Hintergrund

Alle größeren Lebewesen, also auch Pflanzen, müssen ihre Besiedlung durch Bakterien und damit auch die Biofilmbildung effizient kontrollieren. Außerdem sollten Pflanzen, die in der traditionellen pflanzenbasierten Medizin mit Erfolg gegen chronische Infektionen eingesetzt werden, besonders potente Antibiofilm-Wirkstoffe besitzen.

Grüner Tee wirkt gegen Biofilm

Den Erfolg dieses Ansatzes zeigte eine Pilotstudie mit grünem Tee und dessen hauptsächlichem Polyphenol EGCG, wobei die starke Hemmwirkung auf bakterielle Biofilme bis auf die molekulare Ebene geklärt werden konnte. Eine solche Antibiofilm-Wirkung wurde im Projekt auch bereits für eine Reihe von Heilpflanzen aus der mediterran-kretischen und der indisch-ayurvedischen Naturmedizin sowie für einige ihrer reinen Inhaltsstoffe gefunden. Wie genau diese die Biofilmbildung verhindern und wie generell diese Wirkung ist, wurde untersucht.

Ziel der Studie

Das Ziel dieser innovativen Strategie war es, neue natürliche Antibiofilm-Substanzen zu identifizieren, die chronische Infektionen, z.B. von Wunden, wieder einer Antibiotikabehandlung oder dem Zugriff unseres Immunsystems zugänglich machen könnten oder in manchen Fällen Antibiotika sogar ersetzen können, was im Hinblick auf immer weiter verbreitete Antibiotika-Resistenzen von besonderer Bedeutung sein könnte. Gerade für Menschen, die mit einer chronischen oder seltenen Erkrankung leben, sind Resistenzen gegen Antibiotika ein existentielles Thema. Wirkstoffe dagegen würden vielen Patienten Linderung oder Heilung verschaffen. Als Stiftung mit dem Schwerpunkt auf seltenen Erkrankungen unterstützte die Berliner Sparkassenstiftung Medizin deshalb dieses wegbereitende Projekt.

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Projektergebnis

Mithilfe des Forschungsprojektes konnte bewiesen werden, dass bestimmte Wirkstoffe von Heilpflanzen (Flavonoide) nicht nur die bekannte anti-oxidative Wirkung, sondern auch starke anti-amyloide und weitere hemmende Wirkungen auf die Bildung bakterieller Biofilme haben. Sie nutzen zur Bekämpfung von Bakterien eine Mischung von synergistisch wirkenden Wirkstoffen, also z.B. Kombinationen aus einem Hauptflavonoid und einem Catechin, das mit dem EGCG im grünen Tee verwandt ist. Es wird empfohlen, dieses bei der menschlichen Behandlung zu kopieren, dass heißt auch medizinische Strategien verstärkt zuzulassen, die sich natürlicher und oft spezifischerer Vorgänge bedienen. Dies kann eine Alternative zur klassischen antibiotischen Behandlung sein. In diesem Rahmen wird es Folgeforschungen zum Einsatz von pflanzlichen Antibiofilm-Wirkstoffen geben, um die Mechanismen der Biofilmbildung grundsätzlich besser zu verstehen.

Projektinformationen
Partner: Humboldt-Universität zu Berlin, Institut für Biologie/ Mikrobiologie
Förderung: 2018 bis 2021 - das Projekt ist beendet

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