Fischschleim: Eine Antwort auf Antibiotikaresistenz?
Da Antibiotikaresistenzen weiterhin Schlagzeilen machen, suchen Forscher verstärkt nach Wegen, um das Blatt zu wenden. Eine aktuelle Studie konzentriert sich auf Fischschleim.
Laut den Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) ist Antibiotikaresistenz „eine der größten Herausforderungen für die öffentliche Gesundheit unserer Zeit“.
In den USA erkranken jedes Jahr schätzungsweise 2 Millionen Menschen an einer antibiotikaresistenten Infektion.
Von diesen Menschen sterben mindestens 23.000. Medizinische Forscher müssen sich dringend mit diesem bedeutenden und wachsenden Problem befassen.
Wissenschaftler graben in die verborgenen Ecken des Planeten in der Hoffnung, neue und ungewöhnliche Organismen zu finden, die helfen könnten, diesen Feind zu besiegen.
Beispielsweise haben Forscher kürzlich eine neue Bakterienart in einer Bodenprobe aus Nordirland im Vereinigten Königreich gefunden.
Laut Paul Dyson, einem der Mitautoren des resultierenden Papiers, ist dieses Bakterium „gegen vier der sechs wichtigsten Krankheitserreger wirksam, die gegen Antibiotika resistent sind“.
Andere Wissenschaftler haben sich mit der dunklen Unterwelt der kanadischen Höhlensysteme befasst, um Biofilme auf ihre mögliche Verwendung gegen antibiotikaresistente Krankheitserreger zu untersuchen.
Forscher der Oregon State University in Corvallis und der California State University in Fullerton führten den jüngsten Streifzug durch unerforschte Bakterienreservoire und konzentrierten ihre Aufmerksamkeit auf den schützenden Schleim oder Schleim, der Fische bedeckt.
Die Forscher präsentierten ihre Ergebnisse kürzlich auf dem National Meeting & Exposition der American Chemical Society im Frühjahr 2019.
Warum Fischschleim?
Diese gloopy Beschichtung ist für Fische von großem Nutzen, da sie Krankheitserreger wie Bakterien, Pilze und Viren in der Umwelt einfängt und zerstört. Der Schleim enthält neue Polysaccharide und Peptide, von denen einige eine antibakterielle Aktivität aufweisen.
Eine der Forscherinnen, Molly Austin, erklärt, dass Fischschleim besonders interessant ist, da Fische in ständigem Kontakt mit einer komplexen Umgebung stehen, in der sich potenzielle mikrobielle Feinde befinden.
Wie die Autoren schreiben, "leben Fische mit einer Vielzahl von Bakterien und Viren zusammen, widerstehen aber oft tödlichen Infektionen." Es lohnt sich herauszufinden, ob die Schutzmechanismen von Fischen auch den Menschen schützen könnten.
Die Meeresumwelt ist nach Angaben der Hauptforscherin Sandra Loesgen, Ph.D., noch relativ wenig erforscht. „Für uns ist jede Mikrobe in der Meeresumwelt, die eine neue Verbindung liefern könnte, eine Untersuchung wert.“
Erin (Misty) Paig-Tran, Ph.D., von der California State University, versorgte die Wissenschaftler vor der kalifornischen Küste mit Fischschleim sowohl von Grund- als auch von Oberflächenfischen.
Das Team konzentrierte sich auf jüngere Fische, da diese tendenziell dickere Schleimschichten aufweisen. Der zusätzliche Schleim ist notwendig, weil ihr Immunsystem relativ unentwickelt ist, was bedeutet, dass sie zusätzlichen Schutz benötigen.
Schleim gegen MRSA
Insgesamt isolierten die Forscher 47 verschiedene Bakterienstämme aus dem Schleim. Von diesen waren fünf gegen Methicillin-resistent hochwirksam Staphylococcus aureus (MRSA) und drei waren wirksam gegen Candida albicans, ein Pilz, der für den Menschen pathogen ist.
Der Schleim, der von der Haut des pazifischen rosa Barschs stammte, wirkte besonders gut gegen MRSA und zeigte interessanterweise auch eine starke Aktivität gegen Kolonkarzinomzellen.
Für zukünftige Studien hat Austin beschlossen, eine bestimmte Bakterienart zu untersuchen, die das Team auf dem pazifischen rosa Barsch gefunden hat - Pseudomonas aeruginosa. Laut Austin P. aeruginosa produziert Antibiotika, die in Zukunft nützlich sein könnten.
Zum Beispiel produzieren diese Bakterien interessante Phenazine, eine gut untersuchte Gruppe von Verbindungen mit „Breitband-Antibiotika-Eigenschaften“. Mehrere Bakterienarten produzieren Phenazine.
Abgesehen von der dringenden Frage der Antibiotikaresistenz haben die Wissenschaftler andere Vorstellungen über mögliche Verwendungen von Fischschleim. Zum Beispiel glauben sie, dass Fischschleim dazu beitragen könnte, die Anzahl der Antibiotika, die Fischfarmen verwenden, zu reduzieren. Sie glauben, dass es möglich wäre, dies zu erreichen, indem Antibiotika entwickelt werden, die auf die Mikroben abzielen, die im Schleim bestimmter Fische vorhanden sind.
Zukünftige Herausforderungen
Alle Entdeckungen, die das Potenzial haben, der Menschheit im Krieg gegen Antibiotikaresistenzen zu helfen, sind aufregend, aber wir müssen noch eine Reihe von Herausforderungen bewältigen und viele Fragen beantworten, bevor Wissenschaftler brauchbare Interventionen entwickeln können.
Zum Beispiel führten die Forscher diese Studie an Zellen in einem Labor und nicht in einem lebenden Tier durch. Die chemische Aktivität in einer isolierten Umgebung kann sich erheblich von der in einem lebenden, atmenden Menschen unterscheiden.
In einer früheren Studie, an der Loesgen arbeitete, extrahierten die Wissenschaftler beispielsweise eine Verbindung namens Merochlorin A aus Meeresbakterien. Als sie es im Labor testeten, war der Metabolit gegen multiresistente MRSA wirksam.
Als sie es jedoch erneut in Gegenwart von Humanserum testeten, verlor es seine Aktivität. Mit anderen Worten, es könnte nach seiner Injektion in Blutgefäße nicht wirksam sein.
Dieser Befund bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass Merochlorin A unbrauchbar ist. Beispielsweise kann es für die topische Anwendung oder zum Beschichten von biomedizinischen Geräten nützlich sein.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Weg zu finden, die Verbindung chemisch so zu modifizieren, dass sie effektiver funktioniert, was natürlich ein langer und technischer Weg wäre.
Zusammenfassend sind diese Ergebnisse interessant und bieten einen neuen Weg zur Erkundung. Alles, was Einblick in das Rätsel der Antibiotikaresistenz gibt, ist willkommen, aber es kann einige Zeit dauern, bis Fischschleim die Menschheit rettet.
