Im Kampf gegen multiresistente Keime könnte Curcumin eine entscheidende Rolle spielen. Wird es Bakterien gezielt zugeführt und bestrahlt man diese dann, führt dies zum Tod der Keime. Dadurch wird die Wirksamkeit herkömmlicher Antibiotika wieder verbessert.
2017 ereignete sich in einem Krankenhaus in Nevada ein tragischer Vorfall. Eine Frau, die wegen einer Lungenentzündung eingeliefert worden war, erlag auf tragische Weise einem multiplen Organversagen und einer Sepsis. Der Übeltäter? Ein Bakterienstamm, der Resistenzen gegen sage und schreibe 26 verschiedene Antibiotika entwickelt hatte. Multiresistente Keime stellen eine der größten Bedrohungen für die öffentliche Gesundheit weltweit dar.
Im Rahmen der Bemühungen zur Bekämpfung dieser tödlichen Krankheitserreger haben Forscherinnen und Forscher der Texas A&M University nun gezeigt, dass Curcumin, der Stoff, der Kurkuma seine charakteristische leuchtend gelbe Farbe verleiht, möglicherweise zur Verringerung der Antibiotikaresistenz eingesetzt werden kann.
Curcumin plus Lichtexposition schädigt Bakterien
Die Forschenden bewiesen, dass Curcumin, wenn es Bakterien gezielt als Nahrung zugeführt und dann durch Licht aktiviert wird, schädliche Reaktionen in diesen Mikroben auslösen und sie schließlich abtöten kann. Dieser Prozess verringert die Zahl antibiotikaresistenter Stämme und macht herkömmliche Antibiotika wieder wirksam.
Bakterien weisen innerhalb einer bestimmten Population natürliche Unterschiede auf. Diese Heterogenität führt zu Abweichungen im Zellverhalten, einschließlich der Reaktion auf Antibiotika, was direkt zur Behandlungsresistenz beitragen kann, wenn einige Stämme die antimikrobielle Behandlung überleben und sich weiter vermehren. Daher wollten die Forscher die bakterielle Heterogenität eindämmen, um die bakterielle Resistenz zu kontrollieren.
Vielversprechender Ansatz
Die photodynamische Inaktivierung ist eine Methode, die sich im Kampf gegen bakterielle Resistenzen als vielversprechend erwiesen hat. Dabei werden Licht und lichtempfindliche Moleküle, sogenannte Photosensibilisatoren, verwendet, um reaktive Sauerstoffspezies zu erzeugen, die Mikroorganismen durch Störung ihrer Stoffwechselprozesse abtöten können. In ihren Experimenten verwendete das Team Curcumin, das ebenfalls ein natürliches Nahrungsmittel für Bakterien ist. Sie testeten diese Methode an Stämmen von Staphylococcus aureus , die gegen Amoxicillin, Erythromycin und Gentamicin resistent sind.
Die Forscher setzten die Bakterien zahlreichen Lichtexpositionszyklen aus und verglichen dann die Mindestkonzentration an Antibiotika, die zum Abtöten der Bakterien nach der Lichtexposition erforderlich war, mit der Konzentration bei Bakterien, die keiner Lichtexposition ausgesetzt waren.
Vielfalt der Bakterienstämme reduzieren
„Wenn wir eine gemischte Bakterienpopulation haben, von der einige resistent sind, können wir die photodynamische Inaktivierung nutzen, um die Bakterienverteilung einzugrenzen, sodass Stämme übrig bleiben, die mehr oder weniger ähnlich auf Antibiotika reagieren“, sagte Bagnato. „Jetzt ist es viel einfacher, die genaue Antibiotikadosis vorherzusagen, die zur Beseitigung der Infektion erforderlich ist.“
Das Team stellte fest, dass die photodynamische Inaktivierung mithilfe von Curcumin ein enormes Potenzial als Adjuvans oder zusätzliche Therapie mit Antibiotika bei Erkrankungen wie Lungenentzündung hat, die durch antibiotikaresistente Bakterien verursacht werden.
Kostengünstige Variante
„Die photodynamische Inaktivierung bietet eine kostengünstige Behandlungsoption, die nicht nur in Entwicklungsländern, sondern auch in den Vereinigten Staaten von entscheidender Bedeutung für die Senkung der medizinischen Kosten ist“, sagte Dr. Vladislav Yakovlev, Professor am Institut für Biomedizintechnik und Autor der Studie. „Sie bietet auch potenzielle Anwendungsmöglichkeiten in der Militärmedizin, wo diese Technologie zur Behandlung von Wunden auf dem Schlachtfeld und zur Verhinderung der Entwicklung und Verbreitung von Antibiotikaresistenzen eingesetzt werden könnte, die in Kampfsituationen ein erhebliches Problem darstellen.“
Vor der Einführung von Antibiotika waren Infektionskrankheiten weltweit die häufigste Todes- und Invaliditätsursache. Mit der Einführung dieser lebensrettenden Medikamente hat sich die Lebenserwartung des Menschen im Durchschnitt um 23 Jahre erhöht. Während in den letzten Jahrzehnten die Entwicklung neuer Antibiotika stagnierte, sind gleichzeitig antibiotikaresistente Bakterien häufiger geworden. Dies läutete das Zeitalter von Superbakterien ein, wie etwa Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA), Vancomycin-resistenten Enterokokken und Lungenentzündungen, die alle extrem schwer zu behandeln sind. Prognosen gehen davon aus, dass zukünftig Infektionskrankheiten wieder die Haupttodesursache beim Menschen sein und jährlich bis zu 10 Millionen Menschenleben fordern könnten.
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