Ärzte Zeitung online, 26.05.2009

Schwämme sind Arzneischränkchen der Natur

MAINZ (dpa). Sie bilden meterlange Nadeln aus Glasfasern, liefern Wirkstoffe gegen Krebs und können Meerwasser von hochgiftigen Substanzen säubern. Schwämme zählen wegen ihrer vielfältigen und teils verblüffenden Fähigkeiten zu den Lieblingen der medizinischen und pharmakologischen Forschung.

"Schwämme gehören unter den marinen Organismen zu den ergiebigsten Quellen für bioaktive Substanzen", erklärt Professor Werner Müller von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Er untersucht die Tiere seit mehreren Jahrzehnten.

Schwämme haben sich als wahre "Arzneischränkchen" erwiesen: neben Krebsmedikamenten wurden aus Schwamm-Extrakten zum Beispiel auch Arzneimittel gegen Herpes entwickelt. Inzwischen machen die Wasserbewohner auch in den Materialwissenschaften und der Nanobiotechnologie Furore. Von Knochenimplantaten und Zahnfüllungen über Schutzanstriche für Schiffe bis hin zu Lichtleitern reicht die Palette potenzieller Produkte.

Von Bedeutung ist dabei auch, dass Schwämme äußerst wehrhafte Lebewesen sind. "Sie strotzen vor Gift", erklärt Andreas Kunzmann vom Zentrum für Marine Tropenökologie in Bremen. Korallen, Algen und Fische, die Schwämmen zu nahe rücken, bekommen oft die chemische Keule zu spüren. Dabei ist es meist nicht der Schwamm selbst, der die Gifte zusammenbraut. "Er lagert Bakterien ein, die das können", erklärt Kunzmann.

Die Tiere bergen deshalb nach Überzeugung Müllers noch eine Menge Potenzial für neue Medikamente. Die Überlebenskünstler, die sowohl unter Eisdecken wachsen, als auch die Trockenzeit am Amazonas überstehen, zählen zu den ältesten Tieren überhaupt. "Ihre mehr als 800 Millionen Jahre andauernde Evolution hat viele Substanzen zu höchster Effektivität getrimmt", erläutert der Forscher.

Im Meer und in Häfen bilden Schwämme den Reinigungstrupp: Mehr als eine Tonne Wasser filtert ein Kilo Schwammgewebe pro Tag. Schadstoffe können ihnen dabei wenig anhaben. "Sie sind in der Lage, 15 000 Mal mehr Quecksilber aufzunehmen als ihre Umgebung, leiden jedoch nicht unter der Verschmutzung", sagt Müller. Die Tiere lagerten die Substanzen in Depotproteinen ein und seien so vor ihnen geschützt.

In den Mittelpunkt der Forschung rückten in den vergangenen Jahren Schwammskelette aus Quarzglas. Um diesen Stoff industriell herzustellen, seien Temperaturen von 2000 Grad und aggressive Chemikalien nötig, erklärt Müller. "Der Schwamm macht dies mit Hilfe spezieller Enzyme bei Raumtemperatur und unter normalen physiologischen Bedingungen." Derzeit werde die Zugabe von Biosilikat in Zahnpasta zur Versiegelung der Zähne erforscht. Zudem habe sich gezeigt, dass der Stoff die Verknöcherung fördert - etwa nach Knochenbrüchen.

Aber das Schwammskelett kann noch mehr. Einige Schwämme bilden mehrere Meter lange, millimeterdicke Nadeln aus Quarzglas, die sich hervorragend als Lichtleiter eignen. "Daher ist dieses Material für die Telekommunikation interessant", erläutert Müller. Die Qualität der Lichtleitung sei in dem organischen Material sogar deutlich besser als in herkömmlichen Glasfasernetzen.

In seinem Büro hat Müller das Skelett eines Gießkannenschwamms stehen, das wie ein länglicher Kolben mit Löchern aussieht. In Japan werde dieser Schwamm "Gefängnis der Ehe" genannt. Durch die Löcher schwimmen Larven einer bestimmten Garnelenart in das Innere. Meist siedeln sich Pärchen an. Ab einer bestimmten Größe passen sie nicht mehr durch die Löcher - und bleiben Gefangene in ihrem schützenden Heim. Auch Asseln und Schneckenverwandte werden öfter mal als Untermieter in Schwammgewebe eingeschlossen.

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