Kann der Riesenpanda uns vor resistenten Bakterien schützen?

Der Riesenpanda schützt sich selbst vor Bakterien und Viren mit einem körpereigenen Antibiotikum. Bild: © fotolia.de

Resistenzen gegen gängige Antibiotika stehen schon seit Jahren im Fokus der Forschungen. Sogenannte Superbakterien entziehen sich der Behandlung mit herkömmlichen Antibiotika, in dem sie ihre Zellstruktur verändern. Chinesische Wissenschaftler entdeckten bei einer DNA-Analyse, dass Pandabären ein Antibiotikum produzieren, das sowohl Pilze als auch Bakterien tötet. Damit schützen sich die vom Aussterben bedrohten Tiere gegen Infektionen.

Peptid mit großem Potenzial

Den Forschern gelang es, die Panda-Gene zu entschlüsseln und das sogenannte Cathelicidin-AM-Peptid synthetisch herzustellen. Der Forschungsleiter, Dr. Xiuwen Yan, sagt: »Die Substanz zeigt potenzielle antimikrobielle Aktivitäten gegen ein weites Spektrum an Mikroorganismen, einschließlich Bakterien und Pilzen von herkömmlichen und resistenten Stämmen.«

Dr. Yan erklärt, dass Peptide, also Aminosäureverbindungen, eine gute Quelle für Antibiotika darstellen, weil sie weniger schnell Resistenzen erzeugen und auf zellulärer Ebene für eine angeborene Immunität gegen schädliche Mikroorganismen sorgen. Die Nachricht ist sicherlich gut für die Menschen. Aber es ist ebenso positiv für den Riesenpanda, der fast ausgestorben ist. Es wird geschätzt, dass nur noch 1.600 Bären in freier Wildbahn leben und die Forschungsergebnisse könnten die Anstrengungen zum Schutz der Tiere verstärken.

Bakterien passen ihre DNA an

Dr. Yan und seine Kollegen haben die antimikrobiellen Möglichkeiten in Bezug auf eine angeborene Immunität in Pflanzen, Tieren und anderen Mikroorganismen studiert. Peptide wie das Cathelicidin-AM des Pandabären reagieren schnell, um gegen Superbakterien, die kontinuierlich entstehen, zu schützen. Bakterien und Viren verändern ihre DNA, um eine Resistenz gegen Antibiotika zu entwickeln. Vor zwei Jahren entdeckten Forscher der Universität Boston, dass niedrige Dosen von Antibiotika im Hühnerfutter oder auch zur Behandlung von Virusinfektionen bei Menschen, die Bakterien gerade stärker machen.

Professor James J. Collins, der Studienleiter der Universität Boston, sagt: »In Wirklichkeit heißt das: Was sie nicht umbringt, macht sie stärker. Diese Resultate machen strengere Vorschriften für den Umgang mit Antibiotika notwendig, besonders in der Agrarwirtschaft. Aber auch Ärzte sollten die Verordnung von Antibiotika genauer überdenken. Und Patienten müssen den ärztlichen Anordnungen für eine Antibiotikatherapie besser Folge leisten.«

Tiere stellen selbst Antibiotika her

Inzwischen sind sogar schon Honigbienen gegen das antibiotische Tetrazyklin resistent geworden, weil es routinemäßig in den heimischen Bienenstöcken eingesetzt wird. Säugetiere, Beuteltiere, Vögel und sogar einfache Wirbeltiere wie der nordatlantische Schleimaal produzieren selbst antimikrobielle Peptide (AMP). Zwei bekannte Peptide sind Defensin und Cathelicidin. Forscher haben sogar schon eine Antibiotika-Entwicklung aus Froschhaut untersucht.

Manche Tiere, beispielsweise Hunde, verschlüsseln ein einzelnes Cathelicidin. Kühe, Schafe und Schweine geben eine Vielzahl von Cathelicidinen ab, die vielfältige Aufgaben in der Immunabwehr haben, einschließlich unterstützender Wundheilung. Das Erforschen von Peptiden in Säugetieren und Pflanzen ist nicht neu. Aber jetzt sind Forscher näher an Lösungswegen, um Menschen beim Kampf gegen Superbakterien zu helfen, denn sie lernen zu verstehen, wie Pflanzen und Tiere Viren, Bakterien und Pilzinfektionen bekämpfen.

Beschleunigte Wirkung

»Mehr als 1.000 antimikrobielle Peptide sind in Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen gefunden worden. Analysen zeigen, dass das Panda-Cathelicidin dem Cathelicidin im Hund am ähnlichsten ist«, sagt Dr. Yan. Er und seine Kollegen stellten fest, dass Cathelicidin-AM direkt die Zellwand und Membran eines Bakteriums angreift. In ihren Experimenten verglichen sie die Wirkung mit dem Antibiotikum Clindamyzin. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass das Cathelicidin-AM weniger als eine Stunde brauchte, um alle Bakterien abzutöten. Das Clindamyzin benötigte dafür sechs Stunden.
Synthetische Peptide könnten vielleicht auch zur Desinfektion in Kliniken eingesetzt werden, um die Ausbreitung von Infektionen bei immungeschwächten Patienten in Gesundheitseinrichtungen zu verhindern.

Quelle: Xiuwen Yan et al.: The cathelicidin-like peptide derived from panda genome is a potential antimicrobial peptide. Gene Volume 492, Issue 2, 25 January 2012, Pages 368–374, doi: 10.1016/j.gene.2011.11.009

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