Antimikrobielle Wirkung von Zink nachgewiesen
Ein australisches Forschungsteam eröffnete neue Details über die Rolle von Zink in unserem Immunsystem. Offenbar eignet sich der Mineralstoff zur Entwicklung neuer nicht-antibiotischer Behandlungsstrategien für bakterielle Erkrankungen. Die Forschenden konnten in einer aktuellen Studie zeigen, dass Zink pathogene Escherichia coli Baktierienstämme bekämpft – die Hauptauslöser von Harnwegsinfekten.
Harnwegsinfektionen gehören weltweit zu den häufigsten bakteriellen Infektionen. In schweren Fällen können sie auf die Nieren überspringen und eine Blutvergiftung (Sepsis) hervorrufen. Australische Forschende der University of Queensland unter der Leitung von Professor Matt Sweet, Professor Mark Schembri und Dr. Ronan Kapetanovic zeigten, wie unser Immunsystem den Mineralstoff Zink zur Bekämpfung von Bakterien einsetzt. Die Studienergebnisse wurden kürzlich in dem renommierten Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“ vorgestellt.
Unser Immunsystem nutzt Zink zur Bakterienbekämpfung
Dass Zink toxisch auf Bakterien wirkt, war bereits bekannt. Neu ist allerdings, dass sich unser Immunsystem diesen Effekt gezielt zunutze macht. „Wir haben bestätigt, dass Zellen in unserem Immunsystem Zink freisetzen, um bakterielle Infektionen zu beseitigen”, erklärt Dr. Kapetanovic in einer Pressemitteilung zu den Studienergebnissen. Genauer gesagt wird Zink von den sogenannten Makrophagen eingesetzt. Sie gehören zu den weißen Blutkörperchen (Leukozyten) und sind Teil unseres Immunsystems.
Manche Bakterien meiden Zink
Während den Untersuchungen erkannten die Forschenden auch, dass einige pathogene Bakterien in der Lage sind, dem Zink auszuweichen. „Wir haben herausgefunden, dass manche krankheitserregenden E-Coli-Stämme der Zink-Toxizität ausweichen können“, so der Mikrobiologe. Diese Bakterien zeigen ebenso eine erhöhte Resistenz gegen die toxischen Wirkungen des Zinks. Hier sieht das Team um Dr. Kapetanovic einen Ansatz zur Entwicklung einer neuen Behandlungsstrategie gegen bakterielle Erkrankungen, indem die Bakterien beispielsweise anfälliger für Zink gemacht werden oder eine Flucht vor Zink verhindert wird.
Zink könnte stellenweise Antibiotika ersetzen
„Behandlungsstrategien, die keine Antibiotika verwenden, haben den Vorteil, dass Bakterien keine Resistenzen entwickeln“, erläutert der Experte. Wenn es den Forschenden gelingt, die Immunzellen stärker zu machen oder die Art und Weise zu ändern, wie sie auf Bakterien reagieren, könnte sich das Zink zur Bekämpfung resistenter Bakterien eignen.
Erste Schritte sind bereits getan
Dem Forschungsteam gelang es, die gesamten Gene der Kolibakterien zu identifizieren, die zum Schutz gegen Zink beitragen. „Dieses Wissen bietet einen weiteren potenziellen Weg für die Entwicklung von antimikrobiellen Mitteln zur Behandlung von Harnwegsinfektionen”, ergänzt Dr. Duy Phan aus dem Studienteam.
Nicht nur gegen Harnwegsinfektionen wirksam
„Makrophagen setzen Zink-Toxizität gegen verschiedene Arten von Bakterien ein“, berichtet Doktorandin Claudia Stocks. So sei Zink beispielsweise auch gegen Salmonellen, Streptokokken und Tuberkulose-Erreger wirksam. Das Team will nun in weiteren Untersuchungen spezielle Zinksensoren an verschiedene Bakterienarten anpassen, um das Immunsystem besser zu verstehen. Die Forschenden setzen sich zum Ziel, eine ganze Reihe von neuen Therapien gegen Infektionskrankheiten zu entwickeln. (vb)
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