Jährlich erhalten weltweit bis zu 100 Millionen Menschen Implantate. Manchmal kommt es dabei zu ernsthaften Komplikationen aufgrund von Infektionen. Damit könnte es schon bald vorbei sein. Denn Karlsruher Wissenschaftlern ist es gelungen, hochwirksame Eiweißketten zu identifizieren, die als entzündungshemmende Schutzschicht auf Implantaten eingesetzt werden könnten.
Die Forscher des KIT-Instituts für Biologische Grenzflächen (IBG) haben dazu zusammen mit Kollegen der University of British Columbia eine neue Screening-Methode entwickelt.
Neue Impulse für die Infektionsbekämpfung
Mit dem Verfahren lässt sich in kurzer Zeit eine große Anzahl von Verbindungen darauf testen, ob sie eine Infektion an einer Oberfläche abwehren können. Untersucht wurden so genannte antibakterielle Peptide, kleine Eiweiße, die aus einer kurzen Kette von Aminosäuren bestehen, so die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „Chemistry & Science“. „Antibakterielle Peptide sind superfaszinierende Moleküle, die immer noch viele Mysterien in sich tragen“, sagt Dr. Kai Hilpert vom IBG.
Die aus zwölf bis 50 Aminosäuren bestehenden Eiweiße sind hochinteressant für die Infektionsbekämpfung, weil sie sowohl gramnegative wie auch grampositive Bakterien, aber auch Pilze, Viren oder Parasiten abtöten können. Auch im Immunsystem übernehmen die Mini-Eiweiße wichtige Funktionen. Doch obwohl man sie schon seit den sechziger Jahren kennt, ist ihre Wirkweise bis heute rätselhaft. Insbesondere gilt dies für die kurzkettigen Eiweiße, mit denen sich Hilperts Team beschäftigt.
Screeningmethode wird optimiert
Bakterien umgibt eine Schutzschicht, die noch vor der eigentlichen Zellmembran liegt. Sie ist ungefähr zehnmal so dick wie die Mini-Eiweiße selbst. „Wir können zeigen, dass die Eiweiße eine Wirkung auf die Membran haben, wissen aber gleichzeitig, dass sie dort nicht hingelangen können“, stellt Hilpert fest.
Der IBG-Wissenschaftler und sein Team arbeiten zurzeit an der Optimierung und Automatisierung einer Screeningmethode, mit der später 8.000 bis 10.000 Substanzen in der Woche getestet werden sollen. Auf diese Weise wollen die KIT-Wissenschaftler hochwirksame Substanzen finden, die direkt auf Implantatoberflächen gebunden werden und dort Infektionen abwehren können.
(idw – Karlsruher Institut für Technologie, 02.04.2009 – DLO)
