Ausgerechnet Sekrete von menschlichen Schleimhäuten ? also Schleim ? könnten eine Geheimwaffe gegen die hartnäckigen und gefährlichen Biofilme enthalten: Schleim enthält sogenannte Mucine, eine Gruppe von Eiweißen, die verhindern, dass Bakterien sich zu Biofilmen zusammenrotten. Das hat jetzt ein internationales Forscherteam herausgefunden. Die Substanzen könnten damit zu neuen Waffen im Kampf gegen die schleimigen Belege avancieren, sagen die Forscher um Marina Caldara vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge.
Igitt, Schleim! – Dass sich der Mensch vor entsprechender Konsistenz ekelt, ist kein Zufall: Schleimige Beläge können nämlich schädliche Bakterien enthalten. Die Mikroben vernetzen sich durch klebrige Substanzen zu sogenannten Biofilmen, die dann als schleimige Schicht Oberflächen bedecken. Eine solche glitschige Burg schützt beispielsweise auch Kariesbakterien in der Form des berüchtigten Zahnbelags vor den Bekämpfungsmaßnahmen des Menschen. Aber auch auf den Oberflächen von medizinischen Geräten oder in der Industrie können die Beläge wuchern. Sind sie einmal da, lassen sich die schleimgepanzerten Kolonien nur noch sehr schwer bekämpfen. Maßnahmen, die Bakterien von vornherein daran hindern, sich zu Biofilmen zusammenschließen, wären folglich sinnvoller als spätere Beseitigungsversuche. Die aktuelle Studie hat nun entsprechende Wirkstoffe identifiziert – und zwar wiederum ausgerechnet im menschlichen Schleim.
Von den Schleimhäuten inspiriert
Schleim bedeckt die Schleimhäute des Körpers beispielsweise in den Atemwegen und im Verdauungstrakt und gilt dort schon lange als Barriere gegen Infektionen. ?Die Sekrete haben sich im Lauf der Evolution gezielt für den Kontakt mit Mikroben entwickelt. Davon haben wir uns inspirieren lassen?, sagt Co-Autorin Katharina Ribbeck. Schleim muss dabei einerseits die Machenschaften schädlicher Mikroorganismen unterbinden, andererseits aber die ?guten? Bakterien, beispielsweise die der Darmflora, nicht beeinträchtigen. Offenbar übernehmen die Mucine diese Funktion, zeigen die Untersuchungen der Forscher. Es handelt sich dabei um langkettige Proteine, die mit Zuckermolekülen bestückt sind und die dem Schleim-Sekret seine Struktur verleihen.
Die Laboruntersuchungen der Forscher belegen nun, dass sie zusätzlich eine Rolle als Hemmstoff bei der Vernetzung von Bakterien spielen können. Denn diese können dem Immunsystem nur als Klumpen Widerstand leisten und Schleimhäute befallen, um dann einen Biofilm auszubilden. In Kulturmedien mit hohen Gehalten an Mucinen konnten Bakterien jedoch nicht verklumpen, zeigten die Laborversuche der Forscher. ?Die Schleimstoffe halten die Bakterien getrennt. Das ist, wie wenn man Lausbuben trennt, damit sie nicht gemeinsam Ärger aushecken können”, sagt Ribbeck.
Die Wirkung der Mucine könnte sich möglicherweise gezielt nutzen lassen, sagen die Wissenschaftler, beispielsweise in Beschichtungen von medizinischen Materialien, von technischen Geräten oder aber in Zahnpasta. Hier könnten die Schleimstoffe die Bildung von Zahnbelag hemmen ? der Heimat der Kariesbakterien. Besonders günstig sei, dass Mucine Bakterien nicht töten, sondern nur behindern. Auf diese Weise können die Mikroben keine Resistenzen ausbilden, betonen die Forscher. In weiteren Untersuchungen wollen sie nun aufklären, mit welchem Mechanismus die Schleimstoffe die Bildung des ?organisierten Verbrechens? unterbinden.
Marina Caldara (Massachusetts Institute of Technology in Cambridge) et al.: Current Biology, doi:10.1016/j.cub.2012.10.028 © wissenschaft.de – Martin Vieweg
