Bakterien

Erreger aktivieren ihren eigenen Mörder

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Berlin -

Wärme statt Antibiotikum: Chinesische Wissenschaftler haben ein Molekül entwickelt, das nahes Infrarot-Licht (NIR) in Wärme umwandelt und dadurch spezifisch bestimmte Erreger abtötet. Diese neue photothermische Therapie könnte helfen, Antibiotikaresistenzen zu überwinden.

Um die Erreger abzutöten, ist eine Denaturierung der Proteine notwendig. Dies gelingt beispielsweise mit Hitze durch Lichteinwirkung. Dazu sind Substanzen erforderlich, die als „Wandler“ das Licht effektiv in Wärme umwandeln. Die bisher entwickelten photothermischen Wandler binden unspezifisch über elektrostatische Wechselwirkungen an Bakterien, diese konnten dadurch nicht spezifisch inhibiert werden. Dies war ein großer Nachteil, da der größte Teil der Bakterien nicht pathogen und für den Menschen von Nutzen ist.

Die Wissenschaftler um Professor Dr. Xi Zhang und Dr. Jiang-Fei Xu von der Tsinghua University und der Chinese Academy of Sciences haben nun einen photothermischen Wandler entwickelt, der erst von fakultativ anaeroben Bakterien wie Escherichia coli aktiviert wird. Andere Bakterien-Typen können dies nicht und bleiben verschont. Die Studienergebnisse wurden im Fachjournal „Angewandte Chemie“ veröffentlicht.

Der neu synthethisierte supramolekulare Komplex besteht aus drei Molekülen. Das Perylen-Diimid-Derivat ist stäbchenförmig und befindet sich im Mittelteil. Die beiden Enden befinden sich im Hohlraum kürbisförmiger Makrozyklen, sogenannte Cucurbiturile. Das sind Makromoleküle, die sich aus mehreren Glycoluril-Einheiten zusammensetzen und andere Moleküle in ihrem chemisch inertem Hohlraum binden können. Sie verhindern, dass sich die Stäbchen unspezifisch in bakterielle Membranen einlagern und verklumpen.

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