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Das immer größer und gefährlicher werdende Problem sich verbreitender Antibiotika-Resistenzen hatte ich schon mal angesprochen und auch schon kreative neue Forschungsansätze dazu vorgestellt.

Einer davon befaßt sich mit Drachenblut, genauer dem Blut des Komododrachens. Wenn diese Riesenechsen zubeißen, injizieren sie nicht nur ein schockauslösendes Gift, sondern es gelangen auch zahlreiche pathogene Bakterien aus dem Maul in die Blutbahn der gebissenen Beute bzw. des Gegners, die durchaus, z.B. bei Menschen, zu einer tödlichen Sepsis führen können [2]. Nicht aber bei anderen Komododrachen, deren Bißwunden sich meist nicht einmal entzünden, und genau da beginnt es, interessant zu werden.

Im Journal of Proteome Research beschrieben kürzlich B. Bishop und Kollegen einen möglichen Grund für diese Immunität [1]: offenbar haben Komododrachen eine Vielzahl antimikrobieller Peptide in ihrem Blut. Viele davon leiten sich von DNA-bindenden Histonen (s. auch hier) ab und schützen gegen verschiedene Krankheitserreger wie das Bakterium Staphylococcus aureus.

Verschiedene dieser Peptide, die auch als CAMPs (cationische antimikrobielle Peptide) bezeichnet werden, sind Teil der angeborenen Immunantwort in fast allen Tieren und sind sehr interessant für die Entwicklung neuer Antibiotikastrategien. Sie wurden allerdings bisher erst bei sehr wenigen Organismen untersucht, weil es so schwierig ist, sie vernünftig zu isolieren und anzureichern. Bishop und Kollegen hatten schon in früheren Arbeiten eine Methode beschrieben, die auf Mikropartikeln, die eine besonders hohe Affinität zu CAMPs haben, beruht, um diese im dem Blut anderer Großechsen zu identifizieren. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, daß sie mit geringen Mengen von 1 ml Serum auskommt. Das war ein entscheidender Fortschritt, da damit CAMPs so effizient identifiziert werden können (nämlich sequenzbasiert), wie nie zuvor.

In ihrer aktuellen Arbeit hat die Gruppe um Bishop nun Komododrachenblut mit bakteriellen Oberflächenantigenen (Lipopolysaccharide) behandelt und die aus diesen behandelten Proben isolierten Peptide mit den Peptiden aus unbehandeltem Blut verglichen. Dabei entdeckten sie 48 neue Peptide, die sich überraschenderweise, bis auf eines, alle von Histon-Proteinen ableiteten. Sie wählten 8 besonders geeignete Peptide aus, die sie dann künstlich herstellten und gegen zwei bekannte Krankheitserreger, S. aureus (s.o.) und Pseudomonas aeruginosa, einsetzen. Die meisten davon waren gegen diese Erreger ebenso wirksam wie das Peptid LL-37, das in menschlichem Serum vorkommt und eines der Peptide hatte sogar wundheilende Eigenschaften.

Bislang wurden erst sehr wenige von Histonen abgeleitete antimikorbielle Peptide untersucht, aber ihre weite Verbreitung – man findet sie auch in menschlichen Wunden – spricht dafür, daß sie eine wichtige Rolle bei verschiedenen immunologischen Prozessen spielen könnten.  Besonders interessant sind in diesem Zusammenhang Moleküle, die sich unter extremen Umweltbedingungen, wie im Blut der Komododrachen entwickelt haben. Die Gruppe will nun untersuchen, wie und unter welchen Bedingungen diese Peptide im Blut gebildet werden und wie man sie als Grundlage für neue therapeutische Ansätze gegen multiresistente Keime oder aber biologische Kampfstoffe einsetzen könnte.

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Referenzen

[1] Bishop, B. M., Juba, M. L., Russo, P. S., Devine, M., Barksdale, S. M., Scott, S., … & Schnur, J. M. (2017). Discovery of Novel Antimicrobial Peptides from Varanus komodoensis (Komodo dragon) by Large Scale Analyses and De Novo-Assisted Sequencing using Electron Transfer Dissociation Mass Spectrometry. Journal of Proteome Research.

[2] Montgomery, J. M., Gillespie, D., Sastrawan, P., Fredeking, T. M., & Stewart, G. L. (2002). Aerobic salivary bacteria in wild and captive Komodo dragons. Journal of Wildlife Diseases, 38(3), 545-551.

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Angaben zum verwendeten Titelbild: Link, By Markofjohnson (Own work) [CC0], via Wikimedia Commons from Wikimedia Commons

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Kommentare (6)

  1. #1 anderer Michael
    29/03/2017

    AMP sind im Gespräch als Alternative zu Antibiotika bei Resistenzen. Klinisch sind wahrscheinlich Möglichkeiten bei Erkrankungen der Haut und der Schleimhäute denkbar. Wollte man diese systemisch einsetzen, wird eine i.V. Gabe notwendig sein. Ich weiß zu wenig von der Materie. Produzieren diese AMP auch Antigene an der Zelloberfläche wie beim Histokompatibilitätskomplex. ? Wenn ja, wüsste ich nicht, wie man sie i.v. einsetzen könnte. Ein anderer Ansatz ist die Produktion der AMPs anzuregen.

  2. #2 Withold Ch.
    29/03/2017

    Ah, jetzt ist auch klar, wieso Siegfried im Blut des erschlagenen Drachens gebadet hat und danach unverwundbar war …

  3. #3 tomtoo
    29/03/2017

    Evtl. war Siegfried ja auch ein früher Bio/Chemiker. A bisserl Drachenblut, ein paar Kräuteressenzen, bisserl Alkohol. Runter mit, nie mehr Schnupfen ! ; )

  4. #4 RPGNo1
    30/03/2017

    @tomtoo
    So wie du die Dinge erzählst, hört sich Siegfried eher nach dem ersten schriftlich belegbaren Esoteriker an. 😉

    Back to topic: Es wäre schön, wenn sich aus den Untersuchungsergebnissen an Waranblut tatsächlich neue Antibiotika entwickeln ließen. A new Hope!
    Ich habe neulich eine kurze Reportage gesehen, dass Süßwasserpolypen ebenfalls im Fokus der Antibiotikaforschung, da man in ihrem Körper ähnliche Peptide wie bei Waranen entdeckt hat.

  5. #5 Fliegenschubser
    30/03/2017

    Faszinierend. Vielen Dank für die kurze Notiz!

  6. #6 zimtspinne
    30/03/2017

    Die Grabwespe ist da aber auch sehr interessant. Sie nutzt Bakterien, die ein Breitbandantibiotikum produzieren als Schutz für ihre Brut und geht dabei ja doch wesentlich effektiver vor als wir.
    Die Anwendung erfolgt nicht innerlich sondern äußerlich auf der Außenseite der Kokons.
    Die Bienenwölfinnen züchten die Bakterien auch selbst in speziellen Drüsen und “impfen” die Larven dann damit.

    naja, sie hatten ja auch ein paar Mio Jahre Zeit, dieses System zu entwickeln 😉

    Ich würde mir allerdings eine neue Generation von Antibiotika wünschen, die nur beim Menschen anwendbar sind. Das dämmt den Missbrauch zwar nicht ganz ein, da in vielen Ländern diese Medikamente frei verkäuflich sind und nicht wie bei uns nur auf Rezept.