Im Meer auf Algen, Felsen oder Schiffsrümpfen lebende Bakterien schließen sich gerne zu Biofilmen zusammen – also einem schwer abwasch- und angreifbaren, schleimumhüllten Keimrasen, in den Antibiotika kaum vordringen können. Dieser Schleimschutzwall wird allerdings auch für die Bakterien selbst zum Hindernis, sobald sie mobil werden und ihren Lebensraum verändern wollen. Also müssen Biofilmbildner auch Enzyme in petto haben, die den eigenen chemischen Schutzwall bei Bedarf rasch und effizient auflösen. Und genau solche Biofilmlöser können als Allzweckwaffe andere Biofilme angreifen und abbauen – etwa die der ebenso häufigen wie hartnäckigen Erreger chronischer Nebenhöhlenentzündungen, wie Wissenschaftler um Nicholas Jakubovics von der University of Newcastle nun belegen.

Meerschleimkeim gegen Nasenhöhlenentzündung

Die Forscher hatten den Auf- und Abbau des Biofilms untersucht, den das marine Allerweltsbakterium Bacillus licheniformis häufig auf Tang und Algenoberflächen im Ozean ausrollt. Um aus dem Schleimfilm wieder freizukommen, produzieren die Keime bei Bedarf das Enzym NucB – eine bakterielle Desoxyribonuklease, die sich gegen extrazelluläre DNA-Ketten (eDNA) im Schleim richtet. Die eDNA ist ein auch mengenmäßig wesentlicher Bestandteil von Biofilmen, wie Forscher seit einiger Zeit wissen: Der Abbau der DNA-Ketten durch verschiedene Enzyme verändert das Erscheinungsbild und die Stabilität der Schleimhüllen deutlich, und verschiedeneForscherteams suchen nach Möglichkeiten, dies womöglich auch für eine Bekämpfung medizinisch relevanter Keime zu nutzen.

Das Team um Jakubovics ist bei dieser Suche nun vielleicht schon einen Schritt weitergekommen – es hat die aus B. licheniformis isolierte NucB gegen pathogene Mikrofilmbildner eingesetzt, die aus 20 Patienten mit Nasennebenhöhlenentzündung (Sinusitis) isoliert wurden. Im Laborexperiment zeigten sich dabei 14 von 24 verschiedenen Sinusitis auslösenden Bakterienarten – vor allem Vertreter der Streptokokken und Staphylokokken – anfällig gegen die Nuklease des Meeresbakteriums: Die Biofilme lösten sich auf, was die einzelnen Keime zerstreut, ihre Besiedlung der Nasenhöhle stört und sie empfindlicher gegenüber dem Immunsystem machen dürfte.

Die Nuklease NucB ist kleiner als vergleichbare Enzyme und wirkt, so hoffen die Forscher, womöglich schon in niedrigeren Konzentrationen. Zunächst müsse aber geklärt werden, ob das Enzym ohne Nebenwirkungen auch bei Patienten getestet werden kann und ob es dabei genauso gut wirkt wie bei den Laborversuchen in der Petrischale. Sollte sich dies bestätigen, könnte die Meeresnuklease eine wichtige Waffe im Kampf gegen chronische Nasennebenhöhlenentzündungen werden. Diese wohl häufigste Atemwegserkrankung betrifft Schätzungen zufolge bis zu zehn Prozent aller Erwachsenen europaweit.