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Kräuter gegen Keime

Leben
Kräuter gegen Keime

Cassandra Quave nimmt mit alten Pflanzenrezepten den Kampf gegen antibiotikaresistente Bakterien auf. Mehrere Wirkstoffkandidaten hat die amerikanische Ethnobotanikerin bereits gefunden.

Dieser Artikel-Ausschnitt ist der aktuellen Print-Ausgabe der Technology Review entnommen. Das Heft 02/2018 ist ab dem 25.01.2018 im gut sortierten Zeitschriftenhandel und im heise shop[1] erhältlich.

Diese Geschichte könnte erzählen, wie ein Mädchen seine Liebe zur Natur mit dem Interesse für alte Kräuterarzneien kombiniert und später zu seinem Beruf macht. Dann würde sie im Südwesten Floridas in einem Städtchen mit dem idyllischen Namen Arcadia beginnen. 8000 Einwohner, im Osten schlängelt sich der Peace River vorbei, im Westen liegen Felder, so weit das Auge reicht. Die Mutter war Lehrerin, der Vater besaß ein Rodungsunternehmen. Als Kind spielte Cassandra Quave fast nur draußen, kletterte auf Bäume, stöberte in Büschen und sammelte Beeren. Die unvermeidlichen Schürfwunden behandelte sie mit dem Saft einer Aloe-Pflanze aus dem elterlichen Garten.

Aber die Geschichte beginnt mit schweren Knochenfehlbildungen im rechten Bein. Das Mädchen kam ohne Wadenbein und nur mit einem halben Oberschenkelknochen zur Welt, auch im Fuß fehlten mehrere Knochen. Als sie drei Jahre alt war, amputierten Ärzte das Bein unterhalb des Knies. Doch nach wenigen Tagen entwickelte sie eine lebensgefährliche Infektion mit Staphylokokken. Deshalb musste sie mehrere Wochen lang täglich einige Stunden in einer Betadin-Lösung sitzen. Wegen der braunroten Farbe des Desinfektionsmittels sei es ihr damals vorgekommen, „als säße ich in einem Blubberbad aus Blut“. Weitere Operationen folgten. „Ich hatte meinen Tanz mit dem Tod“, sagt Quave sachlich und lapidar.

Nach dieser Erfahrung wollte sie eigentlich Ärztin werden. Doch eine Expedition in die Amazonasgebiete Perus während der Vorbereitung auf das Medizinstudium führte sie auf einen neuen Weg. Zusammen mit anderen Teilnehmern erforschte sie mehrere Monate lang die Methoden traditioneller Naturheiler und studierte alte Medizinbücher. „Der Amazonas hat mich verändert“, sagt sie. Anstatt Medizin zu studieren, machte sie an der Florida International University in Miami ihren PhD in Biologie mit dem Schwerpunkt Ethnobotanik.

Seitdem arbeitet Quave daran, mit Heilmitteln aus der Natur antibiotikaresistente Superkeime zu besiegen. Die 39-Jährige, die an der Emory University in Atlanta lehrt und forscht, gehört zu den bekanntesten Vertretern ihres Fachs. „Die Wissenschaft muss neue Wege einschlagen“, sagt sie. „Sie muss sich von dem Gedanken verabschieden, dass die einzige Methode, eine Infektion zu besiegen, die Vernichtung der Keime ist.“

Eine Alternative besteht darin, die Wirkungsmechanismen der Bakterien außer Kraft zu setzen. Im vergangenen Jahr veröffentlichte Quave dazu einen Artikel im Fachmagazin „Nature“, der unter Wissenschaftlern für Aufsehen sorgte: Quave und ihr Team hatten Mäuse mit multiresistenten Bakterien des Typs MRSA (Methicillin resistenter Staphylococcus aureus) infiziert, indem sie den Tieren ein Serum in die Haut auf dem Rücken spritzten. Eine äußerliche Behandlung mit einem Extrakt aus den Beeren des Brasilianischen Pfefferbaums (Schinus terebinthifolius) verhinderte jedoch, dass die Mäuse Wunden entwickelten.

„Anstatt die Bakterien flächendeckend zu töten, blockiert der Pfefferbaum-Wirkstoff ihre Fähigkeit, miteinander zu kommunizieren“, sagt die Forscherin. Bakterien nehmen über chemische Signalwege Verbindung auf und verabreden sich zur kollektiven Produktion von Giftstoffen, um das Gewebe zu attackieren. Bleiben die Signale aus, verharren die Bakterien im Wartestand. „Wir entwaffnen die Bakterien gewissermaßen“, sagt Quave. Der Pfefferbaum-Extrakt verfügt nicht als einziger über diesen Effekt: Ganz ähnlich wirken Quave zufolge auch die Blätter des europäischen Kastanienbaums. Nach sieben Jahren intensiver Forschung ist sie überzeugt: „Wir befinden uns mitten in einem Paradigmenwechsel.“

Der wäre notwendig: Konventionelle Antibiotika verlieren zunehmend an Kraft, während die Zahl der antibiotikaresistenten Keime zunimmt. Die Pharmaforschung hinkt hinterher. Seit Mitte der 1980er-Jahre haben die Unternehmen nicht mehr in neue Klassen von Antibiotika investiert. Deshalb sterben heute nach Schätzungen der Uno jedes Jahr etwa 700000 Menschen weltweit an Infektionen, die von immunen Keimen verursacht werden. 2050 könnten es sogar zehn Millionen Opfer jährlich sein. Selbst hochdosierte Reserveantibiotika, die nur im Notfall zum Einsatz kommen, versagen immer häufiger. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) veröffentlichte voriges Jahr eine Liste mit zwölf besonders resistenten Killerkeimen, darunter gängige Erreger wie Staphylococcus aureus, Salmonellen und das Darmbakterium E. coli.

Die Krise bietet Quave zufolge eine Chance für alternative Ansätze und Therapien. Die müssten Antibiotika nicht notwendigerweise ersetzen, könnten sie aber ergänzen und ihre Wirksamkeit verstärken. Das trifft vor allem auf Pflanzenwirkstoffe zu, die Schutzmechanismen von Bakterien schwächen oder ausschalten und die Keime damit für Antibiotika empfänglicher machen. Die Mikrobiologin Freya Harrison von der University of Warwick, die nicht an dieser Forschung beteiligt ist, begrüßt besonders diesen Aspekt von Quaves Arbeit: Wenn dadurch die „Funktionstüchtigkeit der heute zur Verfügung stehenden Medikamente erweitert“ werden kann, lassen sich künftig etwa auch gefährliche Hautentzündungen durch Staphylococcus aureus behandeln, die invasiv werden und sogar zu einer Sepsis führen können.

Die Britin hat selbst 2015 mit Kollegen unterschiedlicher Disziplinen eine sogenannte Wikinger-Arznei auf der Basis einer 1000 Jahre alten Rezeptur aus einer altenglischen medizinischen Handschrift hergestellt. Das Mittel zerstörte im Labor zuverlässig Staphylokokken. „Pflanzen sind fantastische chemische Fabriken, die bakterielle Infektionen ebenso abwehren müssen wie der Mensch.“


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