Bakterien Leucht-Antibiotikum macht Entzündungsherde sichtbar

Wenn sich die Oberfläche eines künstlichen Gelenks entzündet, muss es im schlimmsten Fall ausgetauscht werden. Forscher arbeiten daran, die gefährlichen bakteriellen Infektionen schneller zu erkennen - mit Hilfe eines fluoreszierenden Antibiotikums.

Modifiziertes Antibiotikum: Fluoreszenz zeigt Bakterien in einer lebenden Maus
Ed Lim

Modifiziertes Antibiotikum: Fluoreszenz zeigt Bakterien in einer lebenden Maus


An künstlichen Gelenken und anderen Implantaten können sich Bakterien ansiedeln - mit schlimmen Folgen für den Patienten. Denn solche Infektionen seien oft schwer zu erkennen und zu behandeln, schreibt ein internationales Forscherteam, das die Diagnose verbessern will, im Fachmagazin "Nature Communications".

"Wenn eine solche Infektion ausufert, muss das Implantat unter Umständen operativ wieder entfernt werden", erklärt Mitautor Knut Ohlsen vom Institut für Molekulare Infektionsbiologie der Universität Würzburg. Für Patienten sei ein solcher Ersatz langwierig und belastend. Die Forscher wollen die Keime mit Hilfe eines fluoreszierenden Antibiotikums frühzeitig aufspüren.

Das mit einem Farbstoff gekoppelte Antibiotikum markiere Bakterien, so dass sie sich mit einer Spezialkamera von außen erkennen ließen, berichtet das Team um Maarten van Dijl von der Universität Groningen (Niederlande). In Versuchen mit Mäusen habe sich infiziertes Gewebe mit seinem orangen Leuchten deutlich von den gesunden Bereichen abgehoben.

Die Wissenschaftler nutzten das Antibiotikum Vancomycin, das bei bakteriellen Infektionen des Weichgewebes gut erprobt ist. Sie koppelten die Substanz mit einem fluoreszierenden Farbstoff. Mäusen wurden dann verschiedene Arten von Bakterien injiziert, die Muskelentzündungen hervorrufen. Um den Erfolg der neuen Methode zu überprüfen, verwendeten sie lumineszierende Erreger.

Fluoreszenz hält mindestens 24 Stunden an

Zwei Tage nach Infektion bekamen die Mäuse geringe Dosen des fluoreszierenden Antibiotikums injiziert. 24 Stunden darauf ließ sich anhand orange gefärbter Körperstellen erkennen, wo das Antibiotikum auf Bakterien getroffen war - allerdings nicht bei allen Erregern gleich gut. Bakterien wie Staphylococcus aureus wurden sicher aufgespürt, nicht aber anders strukturierte Erreger wie Escherichia coli.

Die Fluoreszenz halte mindestens 24 Stunden an, weil das Antibiotikum niedrig dosiert sei und keine Bakterien abtöte, sagt Jan Maarten van Dijl. Erste Farbsignale ließen sich schon einige Stunden nach der Injektion von Bakterien beobachten.

Dass das Zusammenspiel von Bildgebungsverfahren und Fluoreszenz in den obersten menschlichen Gewebeschichten funktioniert, zeigte die Gruppe durch Tests an Leichen. Infizierte und mit dem Antibiotikum beschichtete Implantate zeichneten sich farblich ab. Das Mittel soll nun für erste klinische Studien am Menschen weiterentwickelt werden.

Einblicke in tieferliegende Gewebe seien bislang nicht möglich, zudem müsse noch die Verträglichkeit der Kontrastmittel untersucht werden, betonte van Dijl. Positiv werten die Forscher, dass es mit dem Verfahren kein operativer Eingriff und keine Strahlenbelastung einhergeht - und dass sie Echtzeitbilder liefert.

wbr/dpa



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