Mit Elektroschocks gegen Bakterien

Eigentlich ist die Behandlung von Bakterien mit Elektroschocks nichts Unbekanntes. Prokaryoten reagieren ebenso wie Menschen auf elektrische Spannung. Schon seit Jahrzehnten versuchen Forscher, sich diese Methode zunutze zu machen, allerdings stößt die praktische Anwendung an ihre Grenzen. Erschwerend kommt hinzu, dass der Mechanismus, über den die elektrische Stimulation zum Bakterien-Tod führt, bislang gar nicht genau bekannt war.

In der Lebensmittelindustrie werden die Elektroschocks für die Reinigung von Nahrungsmitteln genutzt. „Elektrolysiertes Wasser“ soll verschiedene Nahrungsmittel besser und schonender von Bakterien befreien als zum Beispiel Hitze- oder Chlorbehandlungen. Für die Behandlung von Wundinfektionen wird aber auf Antibiotika gesetzt – mit steigenden Problemen, denn Resistenzen sind gerade in Krankenhäusern inzwischen häufig.

Daher besinnen sich Forscher wieder auf die alten Untersuchungen und versuchen, mehr Informationen über den Mechanismus herauszufinden. Ein Durchbruch ist dabei der Gruppe um Professor Dr. Haluk Beyenal von der Washington State University gelungen. Sie konnten erstmals zeigen, wie der bakterizide Effekt zustande kommt.

In den Untersuchungen wurde klar, dass gar nicht die Elektrizität selbst für das Absterben der Bakterien verantwortlich ist, sondern dass bei Anlegen einer niedrigen Spannung Wasserstoffperoxid rund um die Elektroden gebildet wird. Dabei wird Sauerstoff aus der umliegenden wässerigen Umgebung zu dem desinfizierenden Soff umgewandelt.

Das Spannungsfeld muss so angelegt werden, dass über einen längeren Zeitraum eine niedrige, aber konstante Peroxid-Menge freigesetzt wird. Sie penetriert nur wenige Mikrometer in die Epidermis – tief genug um die Bakterien anzugreifen, aber nicht so weit, um das umliegende Gewebe zu verletzen. Peroxid hat selbst einen gut bekannten desinfizierenden Effekt. Zur Behandlung von Wundinfektionen wurde der Stoff aber wegen seiner gewebezerstörenden Eigenschaften nie in Betracht gezogen. Erst durch die Erzeugung des Stoffes in sehr niedriger Konzentration direkt am betroffenen Gewebe kann nun erstmals der Einsatz realistisch in Betracht kommen.

Getestet wurde die Elektro-Behandlung bislang nur in vitro an infizierten Hautproben. Die Forscher versprechen sich aber viel von der neuen Methode. In der Klinik könnte das Anlegen einer elektrischen Spannung durchaus möglich sein, so die Autoren. Die Voltzahl – etwa 600 Millivolt – sei so gering, dass sie für den Menschen keine Gefahr darstelle.