So tötet Penicillin Bakterien

Penicillin wurde vor fast einem Jahrhundert entdeckt, aber die Wissenschaftler haben gerade erst etwas mehr über seinen Wirkmechanismus gelernt.

Penicillin ist ein β-Lactam-Antibiotikum, das 1928 von Alexander Fleming entdeckt wurde. Diese Entdeckung wurde zufällig gemacht, als ein Schimmelpilz aus der Familie der Penicillium eine seiner Staphylokokken-Kulturen kontaminierte. Nach seiner Reinigung wurde Penicillin in großem Umfang zur Behandlung von bakteriellen Infektionen eingesetzt, die durch Gram-positive Stämme (Staphylokokken, Streptokokken u. a.) verursacht wurden. Dies hat zum Auftreten von Stämmen geführt, die gegen Penicillin und andere Antibiotika mit demselben Wirkprinzip resistent sind.

Die Wirkungsweise war nur teilweise bekannt. Wissenschaftler wissen, dass β-Lactame die Bildung von Peptidoglycan hemmen, das die dicke Wand von Gram-positiven Bakterien bildet. Ohne sie verlieren die Bakterien ihre Form und ihre Schutzbarriere, was zu ihrem Tod führt. Kürzlich haben Wissenschaftler der Universität Sheffield zusätzliche Erkenntnisse über die Wirkungsweise von Penicillin auf den Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (kurz MRSA) gewonnen.

Sie beobachteten, dass β-Lactame mit Hilfe von Enzymen, die die Peptidoglykanbindungen hydrolysieren, buchstäblich Löcher in die Bakterienwand schlagen. Diese kleinen Löcher schließen sich nicht und wachsen mit dem Wachstum der Bakterien. Schließlich werden sie so groß, dass der Inhalt des Bakteriums nach außen entweicht und sein Tod beschleunigt wird. Wissenschaftler glauben, dass Peptidoglykan-Hydrolasen ein neues Ziel gegen Bakterien sein könnten, die gegen die neueste Generation von β-Lactamen resistent sind. Eine Deregulierung ihrer Aktivität führt nämlich zum Verlust eines anderen wichtigen Wandbestandteils, der Teichoinsäuren, was ebenfalls zum Tod der Bakterien führt.

Urhebender Autor: Julie Kern