Bernstein wirksam gegen antibiotikaresistente Bakterien

Wirkung des Bernsteins gegen bakterielle Infektionen

Bernstein wird in verschiedenen Formen auch als Heilmittel eingesetzt, wobei bislang nur wenige Nachweise zu seiner Wirkung vorlagen. In einer aktuellen Studie hat sich nun gezeigt, dass der baltische Bernstein tatsächlich über Inhaltsstoffe verfügt, die gegen bestimmte Bakterien wirken und damit auch die Basis für Medikamente gegen antibiotikaresistente Infektionen bilden könnten.

Seit Jahrhunderten nutzen die Menschen Bernstein nicht nur als Schmuck, sondern auch für medizinische Zwecke und bis heute wird beispielsweise pulverisierter Bernstein in Elixieren und Salben verarbeitet, um entzündungshemmende und anti-infektiöse Eigenschaften zu erzielen. Worauf genau die Wirkung des Bernsteins beruhen könnte, bliebt dabei allerdings unklar.

Das Forschungsteam um Dr. Elizabeth Ambrose von der University of Minnesota hat nun Verbindungen im Bernstein ausfindig gemacht, die gegen sogenannte grampositive Bakterien wirken und zur Entwicklung von neuen Medikamenten gegen antibiotikaresistente Infektionen genutzt werden könnten. Vorgestellt wurden die Studienergebnisse auf der online stattfindenden Frühjahrstagung der American Chemical Society (ACS).

Bernsteinproben im Labor untersucht

„Wir wussten aus früheren Forschungen, dass es im baltischen Bernstein Substanzen gibt, die zu neuen Antibiotika führen könnten, aber sie waren nicht systematisch erforscht worden“, erläutert Dr. Ambrose. Das Interesse der Forscherin an Bernstein beruht nach eigenen Angaben auf ihrer baltischen Herkunft und als sie ihre Familie in Litauen besuchte, habe sie Bernsteinproben gesammelt, um sie anschließend im Labor zu untersuchen.

Der Bernstein entstand durch Versteinerung des Baumharzes von heute ausgestorbenen Kiefern der Familie Sciadopityaceae. Das Harz diente den Bäumen zur Abwehr von Mikroorganismen wie Bakterien und Pilzen sowie von pflanzenfressenden Insekten, die sich im Harz verfingen, erläutert Dr. Ambrose. In der Ostseeregion befinde sich das weltweit größte Vorkommen. Entstanden sei dies vor etwa 44 Millionen Jahren.

Neben den selbst gesammelten Proben analysierten die Forschenden in ihrer Studie auch kommerziell erhältliche baltische Bernsteine auf deren Inhaltsstoffe, wobei es zunächst eine Herausforderung gewesen sei, „aus den Bernsteinkugeln ein homogenes, feines Pulver herzustellen, das mit Lösungsmitteln extrahiert werden konnte“, erklärt Connor McDermott von der University of Minnesota. Durch ausprobieren verschiedener Techniken sei es mit einem speziellen Tisch-Glaswalzwerk schließlich gelungen, ein entsprechendes Pulver herzustellen.

Dutzende wirksame Verbindungen entdeckt

Dieses Bernsteinpulver wurde mit verschiedenen Kombinationen von Lösungsmitteln und Techniken gefilterte und konzentriert und anschließend wurden die gewonnenen Extrakte mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) analysiert. So konnten Dutzende potenziell wirksamer Verbindungen identifiziert werden, wobei die interessantesten Abietinsäure, Dehydroabietinsäure und Palustrinsäure waren, berichten die Forschenden.

Wirkung gegen grampositive Bakterien

Da diese Verbindungen schwer zu reinigen sind, kaufte das Forschungsteam reine Proben und ließ diese auf ihre Aktivität gegen neun Bakterienarten testen, von denen einige als antibiotikaresistent bekannt sind. Die wichtigste Erkenntnis aus diesen Untersuchungen war, „dass diese Verbindungen gegen grampositive Bakterien, wie bestimmte Staphylococcus aureus-Stämme, aktiv sind, aber nicht gegen gramnegative Bakterien“, betont McDermott.

„Wir haben jetzt mehrere Verbindungen im baltischen Bernstein extrahiert und identifiziert, die Aktivität gegen grampositive, antibiotikaresistente Bakterien zeigen“, ergänzt Dr. Ambrose. Da die grampositiven Bakterien eine weniger komplexe Zellwand als gramnegative Bakterien haben, liege der Verdacht nahe, dass die Zusammensetzung der bakteriellen Membran für die Aktivität der Verbindungen wichtig ist.

„Abietinsäuren und ihre Derivate sind eine ungenutzte potenzielle Quelle für neue Medikamente, insbesondere für die Behandlung von Infektionen, die durch grampositive Bakterien verursacht werden, die zunehmend resistent gegen bekannte Antibiotika werden“, so Ambose weiter.

Die Forschenden haben auch das Harz der heute noch vorkommenden japanischen Schirmkiefer untersucht, die den ausgestorbenen Kiefern der Familie Sciadopityaceae am ähnlichsten ist. In dem Harz aus den Nadeln und dem Stamm konnten sie Sclaren identifizieren, eine Verbindung, die theoretisch eine chemische Umwandlungen durchlaufen könnte, um die bioaktiven Substanzen zu erzeugen, die sich in den Bernsteinproben fanden. (fp)