New Haven/Wien - Wie Ärzte allerlei Heil bringende Säfte mittels Injektionsnadeln in den Blutkreislauf eines Patienten bringen, nutzen auch Bakterien winzige nadelartige Strukturen, wenn sie andere Zellen angreifen. Dem an der Yale University - School of Medicine in New Haven (US-Bundesstaat Connecticut) forschenden Österreicher Thomas Marlovits ist es nun gelungen, die genaue Struktur und den Aufbau dieser molekularen Injektionsnadeln aufzuklären. Die Forschungen würden in der amerikanischen Wissenschaftszeitschrift "Science" (Ausgabe 5. November) veröffentlicht.

Krank machende Bakterien greifen teils massiv in den Stoffwechsel ihrer Wirte ein. Um etwa Giftstoffe - bakterielle Toxine - in Körperzellen einzuschleusen, verwenden sie nadelartige Strukturen, die in ihrer eigenen Zellhaut verankert sind. Es handelt sich dabei um so genannte "Typ III Sekretionssysteme", die man durchaus auch als Nanomaschinen bezeichnen kann, teile der Wissenschafter mit.

Beispiel Salmonella typhimurium

Marlovits nahm bei seinen Studien das Bakterium Salmonella typhimurium - einer der Erreger von Salmonellosen - unter die Lupe. Die Injektionseinheiten setzen sich im Detail aus 200 Polypeptidketten (Eiweißstoffen) zusammen und bestehen - wie auch eine medizinische Injektionnadel - aus einer breiteren Basis, die in der Bakterienhülle verankert ist und einem dünnen, hohlen Nadelkomplex.

Mit diesem Nadelteil werden fremde Zellen effektiv angestochen und etwa der Stoffwechsel zu Gunsten der Mikroorganismen verändert. Die winzigen Nadel erheben sich rund 50 Nanometer (ein Nanometer ist der millionste Teil eines Millimeters) über die Oberfläche der Bakterienhaut.

Forschungsziel

Durch die Aufklärung der genauen Struktur der bakteriellen Nadeln erhoffen sich die Wissenschafter einerseits bessere Medikamente gegen die Erreger. Gerade Salmonella typhimurium zählt zu den Keimen, die bereits gegen viele herkömmliche Antibiotika resistent sind. "Wir möchten aber noch einen Schritt weiter von Nanobiologie in Richtung Nanobiotechnologie gehen und dieses System in Zukunft auch dafür verwenden, um neue Medikamente zielgerichtet in kranke Zellen und damit Gewebe von Patienten zu transportieren und somit eine Vielzahl von Krankheiten, wie Krebs oder neurodegenerative Krankheiten effizienter zu behandeln", so Marlovits. (APA)