Die Zinkhomöostase von Pseudomonas aeruginosa als potenzielles Target für virulenzmindernde Wirkstoffe – Konzept und Screening von Naturstoffen - Jacobtorweihen, Joshua; Spiegler, Verena (Zeitschrift für Phytotherapie, 2022)
Das gramnegative Bakterium Pseudomonas aeruginosa ist für eine Vielzahl schwerer nosokomialer Infektionen verantwortlich und besitzt eine oftmals hohe Resistenz gegen gängige Antibiotika. Um die Resistenzentwicklung zu vermindern, besteht ein Ansatz der antibakteriellen Wirkstoffentwicklung darin, antivirulente Substanzen zu ermitteln, welche das Infektionsgeschehen im Wirt verringern. Zu den Virulenzfaktoren zählen beispielsweise Proteine zur Adhäsion des Bakteriums an die Wirtszelle, zur Invasion in die Zelle oder auch die Sekretion von zelltoxischen Substanzen.Die Aufnahmeeffizienz des physiologisch wichtigen Kations Zink(II) hat Einfluss auf verschiedene bakterielle Virulenzfaktoren, wie beispielsweise die Biofilmbildung. Außerdem spielen Zink und andere Spurenelemente eine wichtige Rolle für das Bakterienwachstum im Wirt, der seinerseits versucht, deren Verfügbarkeit zu minimieren. Dieser Teil der Pathogen-Wirt-Interaktionen wurde erst vor wenigen Jahren entdeckt und stellt daher einen neuen und vielversprechenden Ansatzpunkt zur Testung neuer Wirkstoffe dar. Aufgrund des Zusammenhangs von Metallaufnahme, Virulenz und Proliferation lassen sich Effekte auf die Schwermetallaufnahme mittels Proliferationsassays an Bakterien einfach in Screenings mit einer großen Anzahl an Substanzen umsetzen. Im Anschluss an ein primäres Screening müssen die erhaltenen Hits weiter untersucht und ihre Wirkweise charakterisiert werden. Im besten Fall lassen sich so Substanzen entdecken, die spezifisch die bakterielle Zinkhomöostase hemmen.Auf diese Weise wurde von uns ein Screening einer kleinen Naturstoffbibliothek durchgeführt, in dem sich einige primäre Hits identifizieren ließen, die schließlich jedoch keine zinkabhängige Wirkung auf die Proliferation besaßen. Um einen vollständigeren Überblick über die methodologischen Ansätze und Erfolgsaussichten solcher Screenings zu geben, werden in diesem Artikel neben dem von uns durchgeführten Proliferationsscreening an P. aeruginosa auch drei in der Literatur beschriebene Screenings genauer beleuchtet.
Keywords: Pseudomonas aeruginosa; Zink(II); Virulenz; Screening