Shampoo als Leibgericht

Wie Pseudomonas-Bakterien Hygiene-Attacken überstehen

19.05.2006

Der Krankheitserreger Pseudomonas aeruginosa kann sich in den Atemwegen des Menschen oder in Wunden festsetzen und dort schwere Entzündungen auslösen. Da das Bakterium außerdem ausgesprochen widerstandsfähig ist und oft sogar die Behandlung mit gebräuchlichen Hygiene- und Pflegeprodukten überlebt, ist es mit vorbeugenden Hygienemaßnahmen nur schwer zu bekämpfen.


Einen Grund für diese Widerstandsfähigkeit haben Wissenschaftler der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) in Braunschweig und der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) jetzt entdeckt: Der Keim sondert ein SdsA genanntes Verdauungsenzym ab, welches das Molekül SDS spaltet. SDS – kurz für Sodiumdodecylsulfat – ist ein Grundbestandteil vieler schäumender Pflege- und Hygieneartikel wie Zahnpasten, Shampoos und Duschgels. SDS ist für viele Bakterien tödlich. Aufgrund seiner seifenähnlichen Eigenschaften löst es ihre Zellmembran auf - wenn sie es nicht wie Pseudomonas aeruginosa durch SdsA unschädlich machen können. Seine Erkenntnisse hat das Forscher-Team, dem auch Wissenschaftler aus Göttingen und Darmstadt angehören, jetzt in der angesehenen Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS) beschrieben.


Mittels Röntgenstrukturanalyse haben die Wissenschaftler den räumlichen Aufbau von SdsA mit atomarer Genauigkeit untersucht und können dem Enzym jetzt bei der Arbeit regelrecht zusehen. Die Forscher fanden heraus, dass die Bakterien die molekularen Bruchstücke des von SdsA gespaltenen SDS aufnehmen und als Nährstoffe nutzen.


Die Widerstandsfähigkeit gegen SDS und die Fähigkeit es sogar als Nahrung verwerten zu können ist ein Grund dafür, dass sich der Erreger auch dort ansiedelt, wo er eigentlich gar nicht gern gesehen ist: Man findet Pseudomonas aeruginosa zum Beispiel in Waschbecken, Spülmaschinen und sogar Shampooflaschen. „Neben der damit einhergehenden Gesundheitsgefährdung ist auch der entstehende wirtschaftliche Schaden nicht zu unterschätzen“, sagt GBF-Arbeitsgruppenleiter Dr. Wolf-Dieter Schubert. „Rückrufaktionen sind nicht nur teuer, sondern beschädigen auch das Image der betroffenen Unternehmen.“


Hinweise für die Medien


Ausführliche Informationen bietet der Originalartikel: G. Hagelüken, T. M. Adams, L. Wiehlmann, U. Widow, H. Kolmar, B. Tümmler, D. Heinz, W.-D. Schubert: The crystal structure of SdsA1, an alkylsulfatase from Pseudomonas aeruginosa, defines a third class of sulfatases. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2006, Vol. 103, N. 20, pp. 7631-7636.




Bildunterschriften


Sdsa_01
Die Raum-Struktur des SDS-abbauenden Enzyms SdsA des Krankheitserregers Pseudomonas aeruginosa. Die Darstellung ist als Bändermodell wiedergegeben. Im Hintergrund ist die Verteilung einzelner Atome im Kristall zu erkennen.


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Eine schematische Darstellung der SdsA-Raumstruktur als Bändermodell. Die hellgelben Kugeln repräsentieren zwei Zink-Ionen die für die Spaltung des SDS wichtig sind. Die verschiedenen Regionen der Struktur, jeweils mit eigener Funktion, sind farblich gekennzeichnet: blau (Katalyse), orange (Einsammeln der zu spaltenden SDS-Moleküle) und grün (bindet zwei SdsA-Moleküle zu einer aktiven Einheit zusammen).


Sdsa_03 (Foto: GBF /Bierstedt)
Das katalytische Zentrum des Enzyms SdsA: Zwei Zink-Ionen (gelbe Kugeln) aktivieren zwei Wassermoleküle (rote Kugeln) damit letztere das SDS-Molekül (beige) – von den orange-farbenen Aminosäuren gehalten – angreifen und spalten können. Die Spaltprodukte des SDS (blass blau/grün) verbleiben zunächst noch im Enzym, bevor sie an die Umgebung abgegeben werden.

MWPI_2005_Lab19_dhs (Foto: GBF /Bierstedt)
GBF-Wissenschaftler Wolf-Dieter Schubert in seinem Labor.

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