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© Jan-Wilm Lackmann
In diesem Plasma-Reaktor werden kalte Atmosphärendruckplasmen erzeugt.
 
Infektiologie 7. Oktober 2013

Kaltes Plasma: zukünftige Alternative zu Antibiotika?

Kalte Atmosphärendruckplasmen greifen Bakterienzellen auf mehreren Ebenen an.

Sie töten sehr effizient Bakterien und sind somit eine Alternative zu chemischen Desinfektionsmitteln und möglicherweise zu Antibiotika. Wie sie diese Wirkung erzielen, wurde nun erforscht: Sie greifen die Zellhülle, Proteine sowie die DNA der Bakterien an. Das überfordert deren Reparaturmechanismen und Stressantwortsysteme.

„Um Plasmen für bestimmte Anwendungen zu entwickeln, zum Beispiel für die Behandlung chronischer Wunden oder die Desinfektion eines Wurzelkanals, ist es wichtig zu verstehen, wie sie auf Zellen wirken. Dann können wir unerwünschte Nebenwirkungen vielleicht im Vorfeld verhindern“, sagt Dr. Julia Bandow, Leiterin der Nachwuchsgruppe Mikrobielle Antibiotikaforschung an der Ruhr-Universität Bochum.

Je nach Zusammensetzung können Plasmen unterschiedliche Bestandteile enthalten, zum Beispiel Ionen, Radikale oder UV-Photonen. Welche Bestandteile in der komplexen Mixtur auf welchem Wege antibakteriell wirken, war bislang unbekannt. Das Team um Bandow analysierte die Effekte von UV-Photonen und reaktiven Teilchen, also Radikalen und Ozon, und zwar auf Zellebene und auf Ebene einzelner Biomoleküle, nämlich der DNA und Proteine. Auf Zellebene hatten nur die reaktiven Teilchen einen Effekt, sie schädigten die Zellhülle. Auf molekularer Ebene wirkten beide Plasmakomponenten. UV-Strahlung und reaktive Teilchen schädigten die DNA, die reaktiven Teilchen inaktivierten außerdem Proteine.

Atmosphärendruckplasmen sind schon als Operationswerkzeuge zum Beispiel für die Entfernung von Nasen- oder Darmpolypen im Einsatz. Auch ihre desinfizierenden Eigenschaften könnten von großem medizinischen Interesse sein. Denn: „In zehn Jahren sind Bakterien möglicherweise gegen alle heute zur Verfügung stehenden Antibiotika resistent geworden“, sagt Bandow.

Originalpublikation: Lackmann JW et al.: J R Soc Interface 2013

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