Eine kleine chemische Veränderung macht aus dem seit Jahrzehnten eingesetzten Antibiotikum Metronidazol einen deutlich stärkeren Wirkstoff. Forschende konnten zeigen, dass die neue Variante bis zu 60-mal wirksamer gegen das Magenbakterium Helicobacter pylori ist. Das könnte die Behandlung von Infektionen künftig deutlich erleichtern.
Weltweit sind rund 43 Prozent der Bevölkerung mit Helicobacter pylori infiziert. Das Bakterium kann chronische Magenschleimhautentzündungen, Magengeschwüre und langfristig auch Magenkrebs verursachen. Standardtherapien bestehen derzeit meist aus mehreren Antibiotika, darunter Metronidazol, das bereits seit den 1960er-Jahren verwendet wird. Allerdings entwickeln viele Bakterienstämme zunehmend Resistenzen, weshalb oft höhere Dosierungen und zusätzliche Medikamente notwendig sind.
Greift Proteine an
Metronidazol gilt als bewährter und kostengünstiger Wirkstoff, der weltweit eingesetzt wird. Der Wirkstoff schädigt vor allem die Erbsubstanz der Krankheitserreger und macht sie dadurch unschädlich. Ein Forschungsteam rund um Stephan Sieber von der Technische Universität München untersuchte nun genauer, wie Metronidazol auf Helicobacter pylori wirkt. Bereits bekannt war, dass das Antibiotikum sogenannten oxidativen Stress in den Bakterien auslöst – also chemische Prozesse, die wichtige Zellbestandteile schädigen. Neu ist die Erkenntnis, dass Metronidazol zusätzlich zwei wichtige Schutzproteine der Bakterien angreift: ein Enzym zur Entgiftung aggressiver Sauerstoffverbindungen sowie ein Protein, das beschädigte Eiweiße repariert.
Wirksam gegen Resistenzen
Auf Basis dieser Erkenntnisse entwickelten die Forschenden leicht veränderte Varianten des Wirkstoffs, sogenannte Ether-Derivate. Diese können sich stabiler an die Zielstrukturen der Bakterien anheften und dadurch ihre Wirkung deutlich verstärken. Helicobacter pylori kann sich so schlechter gegen den oxidativen Stress wehren und wird wirksamer bekämpft.
Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Nature Microbiology veröffentlicht. In Laborversuchen zeigte die neue Variante nicht nur eine bis zu 60-fach höhere Wirksamkeit gegen Helicobacter pylori, sondern wirkte auch gegen resistente Bakterienstämme. Gleichzeitig fanden die Forschenden keine erhöhte Schädigung menschlicher Zellen. Auch in Tierversuchen verliefen die Ergebnisse vielversprechend: Bei Mäusen konnte die Infektion bereits mit sehr niedrigen Dosierungen vollständig beseitigt werden. Zudem wurde das natürliche Darmmikrobiom weniger stark beeinträchtigt als bei bisherigen Standardtherapien.
Die Forschenden sehen darin einen möglichen wichtigen Fortschritt im Kampf gegen Helicobacter pylori und zur Verringerung des Risikos für Magenkrebs. Bevor der Wirkstoff jedoch beim Menschen eingesetzt werden kann, sind noch klinische Studien notwendig.
Helicobacter pylori wurde im Jahr 2005 besonders bekannt, als die australischen Forscher J. Robin Warren und Barry Marshall für die Entdeckung des Bakteriums als Ursache von Magenschleimhautentzündungen und Magengeschwüren den Nobelpreis für Medizin erhielten. Barry Marshall bewies den Zusammenhang damals sogar im Selbstversuch, indem er eine Kultur des Bakteriums trank und anschließend erfolgreich mit Antibiotika behandelt wurde.
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