Forscher der Universität Freiburg entdecken, dass von gefährlichen Bakterien produziertes Cyanwasserstoff diesen hilft, der Immunabwehr der Patienten zu entgehen.

Forscher der Universität Freiburg haben herausgefunden, dass Pseudomonas aeruginosa, ein Hauptverursacher von nosokomialen Infektionen, Cyanwasserstoff als Abwehrmechanismus nutzt, um die angeborene Immunantwort des Körpers zu schwächen. Die im «Journal of Infectious Diseases» veröffentlichten Ergebnisse eröffnen neue Wege für innovative Therapieansätze, die darauf abzielen, die Behandlung schwer zu bekämpfender bakterieller Infektionen zu verbessern.

Die Studie, die gemeinsam von Prof. Csaba Szabó und Prof. Patrice Nordmann vom Departement für Onkologie, Mikrobiologie und Immunologie geleitet wurde, zeigt, dass das von P. aeruginosa produzierte Cyanwasserstoff dem Bakterium hilft, Angriffe von Immunzellen zu überleben. Als die Forscher die Cyanidproduktion genetisch ausschalteten, wurden die Bakterien deutlich anfälliger für die Zerstörung durch Makrophagen, eine der ersten Abwehrlinien des Körpers gegen Infektionen.

Das Team zeigte ferner, dass Verbindungen, die Cyanid neutralisieren können – darunter Vitamin-B12-Derivate –, die Fähigkeit der Immunzellen zur Beseitigung der Bakterien verstärkten. In Tiermodellen wurden Cyanid-defiziente Bakterien wesentlich effektiver beseitigt, was zu einer deutlich geringeren Bakterienlast im infizierten Gewebe führte.

Stärkung der natürlichen Abwehrkräfte des Körpers
«Unsere Ergebnisse zeigen, dass Blausäure nicht nur ein toxisches Nebenprodukt des bakteriellen Stoffwechsels ist, sondern ein echter Virulenzfaktor, der Bakterien hilft, Immunangriffen zu widerstehen», erklärt Prof. Szabó. «Die gezielte Hemmung der bakteriellen Cyanidproduktion oder die Neutralisierung von Cyanid könnte eine völlig neue Strategie darstellen, um das Immunsystem bei der Bekämpfung von Infektionen zu unterstützen.»

Pseudomonas aeruginosa ist ein besonders wichtiger Erreger, da er häufig schwere Infektionen bei hospitalisierten und immungeschwächten Patienten verursacht und für seine Fähigkeit bekannt ist, Antibiotikaresistenzen zu entwickeln. Die Entdeckung ist daher besonders relevant in einer Zeit, in der Antibiotikaresistenzen als wachsende globale Gesundheitsbedrohung anerkannt sind.

Anstatt Bakterien direkt abzutöten, könnten zukünftige Therapien, die auf der Bindung von Cyanid basieren, die natürlichen Abwehrkräfte des Körpers stärken und die Beseitigung der Bakterien verbessern. Solche Ansätze könnten bestehende Antibiotika ergänzen und dazu beitragen, Infektionen zu bekämpfen, die zunehmend schwer zu behandeln sind.

Die Forschung wurde an der Universität Freiburg in Zusammenarbeit mit der University of California San Diego durchgeführt und durch einen Pool-Zuschuss der Universität Freiburg unterstützt.
 

Veröffentlichung: Szabó C., Sousa Santos S., Findlay J., Bremer O., Petrosino M., Philipp T.M., Kierońska-Rudek A., Zuhra K., Boss G.R., Nordmann P., «Hydrogen cyanide generation by Pseudomonas aeruginosa blunts the host innate immune response», The Journal of Infectious Diseases