Isothiocyanate hemmen das bakterielle Kommunikationssystem Quorum sensing

Die weltweit zunehmenden Bakterienre­sistenzen machen die Entwicklung neuer Strategien zur Be­kämpfung der Keime erforderlich. Eine Möglichkeit sehen Forscher in der Hemmung des bakteriellen Kommunikations­systems Quorum Sensing (QS).

Wissenschaftler aus Portugal haben jetzt untersucht, wie verschiedene pflanzliche Produkte auf das QS-System wirken und dabei festgestellt, dass die in Kapuzinerkresse und Meerrettich enthaltenen Isothiocyanate einen hemmenden Effekt auf das QS ausüben^[1].
Darüber hinaus wurde auch eine direkte wachstumshemmende Wir­kung beobachtet. Zu diesem Ergebnis kamen auch mehrere in vitro-Studien am Universitätsklinikum Freiburg^[2,3,4] zur klinisch relevanten antibiotischen Wirkung der Isothiocyanate in Kapu­zinerkresse und Meerrettich (ANGOCIN® Anti-Infekt N). „Durch den zweifachen Wirkmechanismus ist das pflanzliche Arznei­mittel bei unkomplizierten Harnwegs- und Atemwegsin­fektio­nen eine sinnvolle Therapieoption, um der wachsenden Bedrohung durch Antibiotikaresistenzen entgegenzuwirken“, erklärt Professor Uwe Frank, Heidelberg.

Antimikrobielle Substanzen sind unwirksam bei Infektionen, die durch bakterielle Biofilme verursacht werden. So schützt sich zum Beispiel Pseudomonas aeruginosa, ein Erreger von Lun­genentzündung und anderen Infektionen, durch die Produk­tion von Biofilmen vor Antibiotika. Diese Bildung lässt sich durch die Unterbrechung des bakteriellen Kommunikationssystems Quorum sensing (QS) verhindern.

Die Ergebnisse einer aktuellen portugiesischen Studie zum Einfluss von Pflanzenstoffen auf das QS haben jetzt gezeigt, dass die drei getesteten pflanzlichen Schwefelverbindungen Benzylisothio­cyanat (in Kapuzinerkresse), Allylisothiocyanat und Phenylethylisothiocyanat (in Meerrettich) das bakterielle Kom­munikations­system hemmen können. Die stärkste Hem­mung wurde für das Benzylisothiocyanat beobachtet, diese trat bereits in geringen Dosierungen auf (15 µg/ml). Die Studie zeigte außerdem, dass die Wirkung auf das QS-System durch eine Beeinflussung der Bildung und Aktivität von N-Acyl Homo­serin-Lacton, einem Signalmolekül der innerartlichen Kommuni­kation, verursacht wird.

Zusätzlich zur Inhibierung des QS wurde in der Studie auch ein wachstumshemmender Effekt der Isothiocyanate beobachtet. Dieser trat zuerst auf, mit steigender Konzentration wurde dann ebenfalls das QS gehemmt. Auch mehrere in vitro-Studien der Universität Freiburg zeigten, dass die Senföle aus Kapuziner­kresse und Meerrettich eine ausgeprägte keimhemmende Wirkung auf 13 klinisch relevante Erreger von Atemwegs-, Rachen- und Harnwegsinfektionen besitzen, sogar gegen den Problemkeim MRSA^[2,3,4]. Die Untersuchungen belegen somit einen zweifachen Wirkmechanismus der Pflanzenstoffe: eine direkte wachstumshemmende Wirkung sowie die Verhinderung der Bildung von Biofilmen durch die Hemmung der bakteriellen Kommunikation.

„Die klar definierten Inhaltsstoffe und die mehrfach nachge­wiesenen pharmakologischen Wirkungen der Isothiocyanate von Kapuzinerkresse und Meerrettich (ANGOCIN® Anti-Infekt N) sprechen für den Einsatz der Pflanzenkombination bei der Therapie von unkomplizierten Harnwegs- und Atemwegsinfektionen“, so Frank. Prospektive Kohortenstudien an Erwachsenen und Kin­dern^[5,6] belegen, dass das Phytotherapeutikum bei akuter Bronchitis, akuter Sinusitis und akuten Harnwegsinfekten wirksam und gut verträglich ist. Eine Resistenzentwicklung gegenüber Bakterien konnte für die Isothiocyanate bisher nicht beobachtet werden.


Literatur:
Die Quellen 1-6 können auf Wunsch unter folgendem Pressekontakt angefordert werden: