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Nanotechnologie

Nanopartikel tötet gegen Antibiotika resistente Bakterien ab

22. April 2021, 12:40 Uhr
Forschende der Empa und der ETH Zürich haben Nanopartikel-Hybride aus der chemischen Verbindung Ceroxid und Bioglas hergestellt, die in menschlichen Zellkulturen multiresistente Bakterien aufspüren und abtöten. Davon berichten sie im Fachmagazin «Nanoscale».
Forschende haben Nanopartikel (rot) entwickelt, die resistente Bakterien (gelb) in Zellkultur abtöten können. (Pressebild)
© Empa

Gegen multiresistente Bakterien hilft kaum noch ein Antibiotikum. Dadurch können eigentlich harmlose Infektionen tödlich enden. Einige Bakterienarten wie die sogenannten multiresistenten Staphylokokken (MRSA) verhalten sich überdies besonders trickreich: Sie dringen in Körperzellen ein, wo sie für das Immunsystem unsichtbar bleiben.

Die Forschenden um Inge Herrmann und Tino Matter entwickelten nun Nanopartikel, die sich anders als herkömmliche antibakterielle Wirkstoffe in infizierte Zellen einschleusen lassen. Unter dem Elektronenmikroskop zeigte sich, dass sich die multiresistenten Erreger dort aufzulösen begannen.

Wirkmechanismus noch nicht geklärt

Die Nano-Waffen gegen diese Erreger bestehen aus Ceroxid und einem bioaktiven Keramikstoff. Ceroxid ist eine chemische Verbindung des Metalls Cer und Sauerstoff. Cer besitzt wie andere Metalle antimikrobielle und entzündungshemmende Eigenschaften. Für Körperzellen sei das Element, das zu den Seltenen Erden zählt, allerdings weniger giftig als beispielsweise Silber, schrieb die Empa in einer Mitteilung vom Donnerstag.

Der genaue Wirkmechanismus der Nanopartikel im Kampf gegen die Bakterien ist derzeit noch nicht vollständig geklärt. Die Forschenden nehmen an, dass sie auf die Zellmembran der Bakterien einwirken, wobei reaktive Sauerstoffverbindungen entstehen, welche die Keime zerstören. In einem nächsten Schritt möchten sie die Interaktionen der Partikel im Infektionsgeschehen genauer analysieren, um die Struktur und Zusammensetzung der Wirkstoffe zu optimieren.

Gefürchtete Spitalinfektion

Bakterien der Art Staphylococcus aureus können Resistenzen gegen die meisten Antibiotika entwickeln. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) bezeichnet Resistenzen gegen diese Erreger denn auch als von grösster Bedeutung für die öffentliche Gesundheit.

Solange die Keime etwa die Achseln, Leisten oder den Rachen besiedeln, sind sie harmlos. Erst wenn die Bakterien über Wunden oder die Schleimhäute ins Körperinnere gelangen, kann eine Infektion ausbrechen. Besonders gefürchtet sind die multiresistenten Staphylokokken in Spitälern. Kommt es zu einer Infektion, müssen Ärztinnen und Ärzte unter Umständen auf Reserveantibiotika zurückgreifen.

Quelle: sda
veröffentlicht: 22. April 2021 12:35
aktualisiert: 22. April 2021 12:40