Mit Bernstein gegen resistente Bakterien

Uralte Heilkraft: Bernstein galt schon vor Jahrtausenden als Heilmittel – jetzt könnte sich des bestätigen. Denn das zermahlene Baumharz einer urzeitlichen Schirmtanne hat sich nun als wirksam gegen grampositive Bakterien erwiesen. Auch den gefürchteten Krankenhauskeim MRSA tötet der noch unbekannte Inhaltsstoff ab, wie Forscher berichten. Sie haben auch schon erste Hinweise auf die dafür verantwortliche Molekülklasse gefunden.

Bernstein gilt schon seit Jahrtausenden als Stoff mit besonderer Kraft: Schamanen nutzten das urzeitliche Baumharz bei Ritualen, in der traditionellen Volksmedizin wurde gemahlener Bernstein heilenden Tränken zugesetzt oder zahnenden Kinder zum Lutschen angeboten. Und auch die im Bernstein eingeschlossenen Fossilien legen eine antibakterielle und antifungale Wirkung des erstarrten Baumharzes nahe: Über Jahrmillionen bleiben in ihm selbst feinste Strukturen wie Federn, Spermien, Blutzellen und sogar DNA unzersetzt konserviert.

44 Millionen Jahre altes Baumharz

„Doch trotz seiner etablierten Verwendung in der Volksmedizin hat es bisher keine umfassende Erforschung der bioaktiven Komponenten von baltischem Bernstein und seiner therapeutischen Effekte gegeben“, erklären Elizabeth Ambrose und Connor McDermott von der University of Minnesota. „Zwar haben frühere Studien schon einige Substanzen im Bernstein gefunden, die möglicherweise zu neuen Antibiotika führen könnten, dies wurde aber nicht weiterverfolgt.“

Für ihre Studie haben die Forschenden daher gezielt die mögliche antibakterielle Wirkung von baltischem Bernstein untersucht. Dieser entstand aus Baumharz, das vor rund 44 Millionen Jahren von urzeitlichen Schirmtannen (Sciadopityaceae) heruntertropfte. Diese zu den Koniferen zählenden Bäume waren bereits zur Zeit der Dinosaurier nahezu weltweit verbreitet. Heute existiert von ihnen nur noch eine einzige Art, die ausschließlich in Japan vorkommt.

Vielversprechende Inhaltsstoffe

Um den Inhaltsstoffen dieses Bernsteins auf die Spur zu kommen, mahlte das Team Proben des Bernstein extrem fein und analysierte das Pulver dann chemisch mittels Gaschromatografie-Massenspektroskopie (GC-MS). Die Analysen identifizierten Dutzende chemischer Verbindungen, von denen vor allem Abietinsäure, Dihydroabietinsäure und Palustrin ins Auge stachen, wie die Forschenden berichten. Denn diese organischen Moleküle besitzen bekanntermaßen eine biologische Aktivität.

Doch wirken diese Stoffe auch gegen Bakterien und vor allem gegen die Keime, die gegen gängige Wirkstoffe resistent sind? Um das herauszufinden, führten Ambrose und McDermot zunächst erste Tests mit reinen Extrakten der identifizierten Substanzen durch. In einem Spezialbor ließen sie deren Wirksamkeit auf neun verschiedene Bakterienspezies ermitteln, darunter auch resistente Stämme wie den methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA).

Wirksam gegen grampositive Bakterien

Das Ergebnis: Zumindest einen Teil der Bakterien töteten die bioaktiven Inhaltsstoffe tatsächlich ab. „Das wichtigste Resultat ist, dass diese Verbindungen gegen grampositive Bakterien aktiv sind, darunter auch resistente Stämme von Staphylococcus aureus“, berichtet McDermot. Gegen gramnegative Mikroben wirkten die Substanzen dagegen nicht.

„Das deutet darauf hin, dass die Beschaffenheit der bakteriellen Zellmembran für die Wirkung dieser Verbindungen verantwortlich sein könnte“, erläutert McDermot. Wie genau die Bernstein-Inhaltsstoffe ihre Wirkung erzielen, muss allerdings noch untersucht werden. Und auch, welches Molekül konkret für den Effekt verantwortlich ist, ist noch unsicher.

„Noch unerschlossene Quelle neuer Wirkstoffe“

Einen ersten Hinweis liefert aber ein Vergleichsexperiment, bei dem die Forschenden das Harz der einzigen noch lebenden Schirmtannenart, Sciadopitys verticillate, einer chemischen Analyse unterzogen. Dabei stießen sie auf ein Sclareol, ein Terpenoid, das auch in Musketellersalbei (Salvia sclarea) enthalten ist. Dieses wird bislang als Duftstoff eingesetzt, wurde aber auch schon wegen einer möglichen Wirkung auf Leukämiezellen untersucht.

Wie Ambrose und McDermot feststellten, kann dieser Pflanzeninhaltsstoff unter bestimmten Bedingungen zu den im Bernstein nachgewiesenen bioaktiven Substanzen reagieren. „Wir freuen uns schon darauf, auf diesen Ergebnissen basierend weiterzuforschen“, sagt Ambrose. „Abietinsäure und ihre Abkömmlinge sind eine noch unerschlossene potenzielle Quelle neuer Wirkstoffe – vor allem für die Bekämpfung grampositiver resistenter Bakterien.“ (ACS Spring Meeting 2021)

Quelle: American Chemical Society