Zucker schützt vor Bakterien

FREIBURG. Kein Zugang für Bakterien: Wissenschaftlern der Universität Freiburg ist es gelungen, dem Krankenhauskeim Pseudomonas aeruginosa mit einem Zuckerwirkstoff den Eintritt in Wirtszellen zu verwehren.

Forscher um Dr. Thorsten Eierhoff und Juniorprofessor Dr. Winfried Römer von der Universität Freiburg haben einen Zuckerkomplex identifiziert, der das Bakterienprotein LecA bindet. Dieses Protein ermöglicht es Pseudomonas aeruginosa, in menschliche Lungenzellen einzudringen, indem es den Zucker Galaktose auf Wirtszellen bindet (Angewandte Chemie 2014; online am 7. Juli).

Die Forscher haben ein Molekül entwickelt, das LecA daran hindert, an die Galaktose der Wirtszellrezeptoren anzudocken, teilt die Uni Freiburg mit: Zu diesem Zweck bindet das Molekül selbst mit hoher Passgenauigkeit an das Bakterienprotein.

Die Forscher konnten darstellen, wie die Interaktion zwischen dem Zucker und dem LecA-Protein auf Molekülebene aussieht. Der Wirkstoff ist genau auf LecA zugeschnitten: Ein Gerüst von organischen Molekülen bringt zwei Galaktosezucker in den richtigen Abstand zueinander, sodass sie exakt in zwei Bindungsstellen des LecA auf der Bakterienzelle passen.

Der Wirkstoff ähnelt einem Stecker aus Galaktosezuckern, der in die Steckdose von LecA hineinpasst. Dabei wirkt er wie eine Schutzkappe: Die Pseudomonas-Bakterien können somit nicht mehr in die Wirtszelle eindringen. Die Bindung über LecA an Wirtszellen ist ein bedeutender Invasionsweg für die Keime in menschliche Lungenzellen.

Bei Patienten mit zystischer Fibrose ist Pseudomonas aeruginosa für circa 80 Prozent der Todesfälle durch Lungenentzündungen verantwortlich. Mit den Erkenntnissen der Forschergruppen ließe sich nun ein neuer, passgenauer Wirkstoff entwickeln, der den Erreger wesentlich abschwächt. (eb)