Körpereigenem Antibiotikum auf der Spur

Wie Schwitzen vor Infektionen schützt

Antibiotika gibt es nicht nur in der Apotheke. Einem wirkungsvollen körpereigenen Antibiotikum, das durch Schweiß aktiviert wird, ist ein internationales Forscherteam aus Göttingen, Tübingen, Edinburgh und Straßburg auf die Spur gekommen. Die Erkenntnisse könnten die Bekämpfung multiresistenter Keime vorantreiben.

Wie Schwitzen vor Infektionen schützt
Schweiß aktiviert körpereigene Antibiotika wie das antimikrobielle Peptid Dermicidin, dessen Wirkungsweise Forscher jetzt entschlüsselt haben.
© iStock.com/knape

Schwitzen ist nicht nur eine Reaktion des Körpers zur Temperaturregelung. Der Schweiß verteilt auch hochwirksame antibiotische Substanzen auf der Haut, die in den Schweißdrüsen gebildet werden. Bei Hautverletzungen wie beispielsweise Kratzern, Mückenstichen oder Schnittwunden töten diese als antimikrobiellen Peptide (AMPs) bezeichneten Stoffe eindringende Krankheitserreger schnell und wirksam ab. Eine Eigenschaft macht sie dabei für die Forschung besonders interessant: Die Krankheitserreger sind nicht in der Lage, innerhalb kurzer Zeit Resistenzen gegenüber diesen körpereigenen Antibiotika zu bilden – ein großes Potenzial für die Entwicklung einer neuen Generation von antibiotisch wirkenden Medikamenten.

Antibiotika – Mythos oder Wahrheit?

„Doch um solche Wirkstoffe maßzuschneidern, müssen wir zunächst im Detail verstehen, wie körpereigene Antibiotika die Krankheitserreger erfolgreich mattsetzen", sagt Bert de Groot, Leiter der Forschungsgruppe „Computergestützte biomolekulare Dynamik“ am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen. Das ist ihm  nun gemeinsam mit Kollegen aus Edinburgh (Großbritannien), Tübingen, Strasbourg (Frankreich) und Göttingen gelungen.  Die Forscher haben dem AMP Dermcidin quasi bei seiner Arbeit über die Schulter geschaut und im Detail geklärt, was genau Dermcidin zu einer wahren Wunderwaffe im Kampf gegen gefährliche Erreger macht.

Schwitzen triggert Wirkung von Dermicidin

Dabei spielt Schweiß eine wichtige Rolle, wie das Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in einer Mitteilung über die Studie berichtet. Demnach benötigt Dermicidin die im Schweiß vorkommenden Zink-Ionen für seine keimtötende Wirkung. Der sauer-salzige Schweiß spaltet und aktiviert das Dermcidin zunächst. Es bildet dann winzige Kanäle durch die Hüllmembran der Krankheitserreger und durchlöchert auf diese Weise diese feine und lebenswichtige Hülle der Mikroorganismen. Dazu sind die Zink-Ionen aus dem Schweiß nötig, die das aktivierte Demicdin-Peptid stabilisieren, es also an der weiteren Aufspaltung hindern.

Durch die in der Hüllenmembran gebildeten Kanäle strömen Wasser und Ionen unkontrolliert durch die Hüllmembran. Wasserhaushalt und Transportvorgänge der Mikroorganismen geraten dadurch außer Kontrolle, sie sterben langsam ab. Unter der Wirkung des Dermcidin-Peptids durchqueren die Ionen den Kamal in der Hüllenmembran dabei auf ungewöhnliche Weise, wie die Forscher jetzt feststellten. Der Kanal sitzt nach Aussage beteiligter Wissenschaftler schief in der Membran, was die Wirkung des Dermicidins verstärkt; so können mehr Ionen gleichzeitig den Kanal durchqueren.

Mittel gegen starkes Schwitzen

Keine Resistenzenbildung gegen körpereigene Antibiotika

Durch ihre Art des Angriffs an der Hüllenmembran der Erreger verhindern AMPs, von denen etwa 1700 unterschiedliche Arten bekannt sind, eine Resistenzenbildung der Keime, da die Mikroorganismen ihre Hüllenmembran nicht ohne weiteres verändern können. Dermcidin ist zudem äußerst wandelbar und kann sich verschiedenen Membrantypen anpassen. „Dies könnte erklären, warum das aktive Dermcidin ein solch effizientes Breitband-Antibiotikum ist und Bakterien wie Pilze gleichermaßen bekämpfen kann. Es wirkt gegen viele bekannte Krankheitserreger wie den Tuberkulose-Erreger Mycobacterium tuberculosis oder Staphylococcus aureus“, erläutert de Groot.

Neue Hoffnung im Kampf gegen multiresistente Keime

Nun hofft das internationale Forscherteam um de Groot, dass es mit den neuen Erkenntnissen gelingen wird, eine neue Klasse von Antibiotika entwickeln. Das ist nötig, um diese gefährlichen Krankheitserreger erfolgreich bekämpfen zu können. Insbesondere die wachsende Zahl multiresistenter Stämme von Staphylococcus aureus werden zu einer wachsenden Gefahr in Krankenhäusern. Sie sind gegen die gängigen Antibiotika unempfindlich und deshalb nur schwer zu behandeln.

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