Antibiotikaresistenzen mit Nanopartikeln aushebeln

Rund 8.000 Menschen sind in Deutschland von Mukoviszidose betroffen, einer angeborenen, schweren Stoffwechselerkrankung, die auf einem genetischen Defekt im CFTR-(Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) Gen beruht. Durch diesen Defekt wird der Wasseranteil verschiedener Sekrete im Körper gesenkt. Es entsteht ein zäher Schleim, der die Funktion der inneren Organe beeinträchtigt und die Atemwege zusetzt. Die Selbstreinigungsfunktion der Lunge ist gestört, und es kommt zur Besiedelung des Schleims mit Bakterien. Typische Ausprägungen der zystischen Fibrose sind die Entzündung und häufige Infektionen der Lunge, eine Insuffizienz der Bauchspeicheldrüse und sekundäre Erkrankungen wie Osteoporose oder Diabetes. Mukoviszidose-Patienten werden in der Regel nicht alt. Die durchschnittliche Lebenserwartung liegt heute dank des medizinischen Fortschritts bei etwa 40 Jahren.

Durch Biofilme gegen Antibiotika abgeschirmt

Zur Behandlung der chronischen Infektionen der Lunge müssen die Betroffenen unter anderem dauerhaft Antibiotika inhalieren. So kann die Bakterienbesiedelung zumindest für einen längeren Zeitraum in Schach gehalten werden. So leicht geben sich die Bakterien aber nicht geschlagen. Sie entwickeln Resistenzen und bilden in und unter der Schleimschicht Biofilme aus, die sie wie ein Schutzschild gegen den Angriff der Antibiotika abschirmen. 

Komplizierter Weg bis zu den Erregern

Forscher von der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben es geschafft, eine effiziente Methode zu entwickeln, um die oftmals tödlichen Atemwegsinfekte zu behandeln. „In der Regel gelangen die Medikamente durch Inhalation in den Körper und legen dann einen komplizierten Weg bis zu den Erregern zurück“, erläutert Dagmar Fischer vom Lehrstuhl für Pharmazeutische Technologie der Uni Jena. „Dabei bleiben viele auf der Strecke.“ Die Forscher erkannten, dass die Wirkstoffteilchen zunächst eine bestimmte Größe haben müssen, um in die tieferen Atemwege zu gelangen. Sonst prallen sie vorher irgendwo ab. Außerdem müssen sie sowohl die dicke Schleimschicht auf den Atemwegen als auch die unteren Schichten des Bakterien-Biofilmes durchdringen können.