Dermcidin- Der „Serienmörder“ für Keime

Dermcidin – das hört sich nach einem originellen Namen für ein neues Medikament an. Ist es aber nicht. Vielmehr handelt es sich hier um ein kurzkettiges Protein (Peptid), das im Schweiß vorkommt und anti-mikrobielle Funktionen ausübt (Dermcidin: a novel human antibiotic peptide secreted by sweat glands).

Dermcidin wird in den ekkrinen Schweißdrüsen der Haut gebildet und hat selbst kaum anti-mikrobielle Wirksamkeit. Es gilt als Präkursor, das durch proteolytische Spaltung in mehrere noch kürzere Peptide zerlegt wird. Dermcidin besteht aus nur 110 Aminosäuren.

Dermcidin-1L (DCD-1L) als ein aktives anti-mikrobiell wirksames Spaltprodukt besteht dann nur noch aus 48 Aminosäuren. Ein weiteres Spaltprodukt ist SSL25, das im Vergleich zu DCD-1L eine zweifach höhere anti-bakterielle Wirksamkeit gegen E. coli besitzt (Cathepsin D is present in human eccrine sweat and involved in the postsecretory processing of the antimicrobial peptide DCD-1L). Die aktiven Spaltprodukte wirken wie ein Breitbandantibiotikum, das sogar in einem breiten pH-Bereich effektiv ist. Das heißt, dass die Wirksamkeit nicht davon abhängig ist, ob die Umgebung, in der es sich befindet, sauer oder basisch ist.

Der Wirkmechanismus von Dermcidin beruht auf molekularen Aktivitäten, die kleinste Kanäle in die Membranen der Keime „bohren“. Diese Kanäle werden dann durch ionisiertes Zink, das im Schweiß vorhanden ist, stabilisiert und offen gehalten. Die Konsequenz dieser Vorgänge ist, dass die Barrierefunktion der Zellmembran der Krankheitserreger zusammenbricht und Wasser und unerwünschte Stoffe unkontrolliert in die Zelle rein und raus fließen können. Und das bringt die vitalen Funktionen der Zelle zum Erliegen und sie stirbt ab (Crystal structure and functional mechanism of a human antimicrobial membrane channel).

Heute kennen die Wissenschaftler die atomare Struktur der molekularen Tunnel in den Zellmembranen. Die sind ungewöhnlich lang, durchlässig und passen sich einer Reihe von Erfordernissen an. Dies mag mit ein Grund sein, warum dieses natürliche Antibiotikum, wie viele andere auch, praktisch keine Resistenzprobleme haben, im Vergleich zu den pharmazeutischen „Kollegen“. Die Tatsache, dass die Zellmembranen in ihrer Funktion abgeschaltet werden, ist der Schlüssel zu diesem Phänomen.

Denn Zellmembranen sind biologisch nicht ohne Weiteres modifizierbar, als dass hier eine schnelle Antwort auf natürliche Antibiotika gefunden werden kann. Oder in anderen Worten: Ein Umbau der Zellmembran, die dann der Attacke eines natürlichen Antibiotikums widerstehen kann, ist ungleich komplizierter als eine Veränderung einer genetisch codierten Zusammensetzungen von Enzymen, die in der Lage sind, pharmakologisch produzierte Antibiotika zu neutralisieren. Entwicklungsgeschichtlich gesehen würde es den Menschen und Säuger gar nicht geben, wenn die natürlichen Abwehrmechanismen den gleichen Zuverlässigkeitsgrad aufwiesen wie die anti-biotischen Medikamente der Pharmaindustrie.

Bei Dermcidin kommt noch eine weitere interessante Fähigkeit hinzu, die es zu einem wahren „Serienmörder“ für Keime macht. Die Substanz ist in der Lage, sich an verschiedene Formen von Zellmembranen anzupassen und das richtige Konzept für ein Aufbrechen der Kanäle zu finden. Damit ist es in der Lage, nicht nur eine große Zahl an Bakterienarten zu bekämpfen, sondern ist auch wirksam gegen Pilze, die einen komplett unterschiedlichen Aufbau ihrer Membranen haben im Vergleich zu Bakterien.

Dermcidin als Breitbandantibiotikum wirkt gegen Mycobacterium tuberculosis, Staphylococcus aureus, deren multiresistente Varianten, Kolibakterien (E. coli), Candida albicans und weitere Gram-negative und -positive Krankheitserreger.

Multiresistente Krankheitserreger sind inzwischen keine Seltenheit mehr, sondern werden mehr und mehr zur Regel im klinischen Alltag. Grund für diese Entwicklung ist der Einsatz von klassischen Antibiotika der Pharmaindustrie, sowohl als Basismedikation selbst bei harmlosen Infekten und aufgrund der prophylaktischen Versorgung von Mensch und Tier. Von daher scheinen die natürlichen Antibiotika, wie zum Beispiel Dermcidin, für die Schulmedizin ein natürlich anti-biotischer Silberstreifen am grauen pharmazeutischen Horizont zu sein. Dr. Ulrich Zachariae, ein Mitarbeiter der Universität Edinburgh und Teilnehmer an den Forschungsarbeiten zum Dermcidin, bemerkt dazu, dass unser Körper die besseren Antibiotika produziert im Vergleich zur Pharmaindustrie. Und er glaubt, dass ein „Nachbau“ dieser natürlichen Antibiotika eine bessere Alternative ist als die bislang eingesetzten konventionellen Präparate.

Dermcidin

Dermcidin – das hört sich nach einem originellen Namen für ein neues Medikament an. Ist es aber nicht. Vielmehr handelt es sich hier um ein kurzkettiges Protein (Peptid), das im Schweiß vorkommt und anti-mikrobielle Funktionen ausübt (Dermcidin: a novel human antibiotic peptide secreted by sweat glands).

Dermcidin wird in den ekkrinen Schweißdrüsen der Haut gebildet und hat selbst kaum anti-mikrobielle Wirksamkeit. Es gilt als Präkursor, das durch proteolytische Spaltung in mehrere noch kürzere Peptide zerlegt wird. Dermcidin besteht aus nur 110 Aminosäuren. Dermcidin-1L (DCD-1L) als ein aktives anti-mikrobiell wirksames Spaltprodukt besteht dann nur noch aus 48 Aminosäuren. Ein weiteres Spaltprodukt ist SSL25, das im Vergleich zu DCD-1L eine zweifach höhere anti-bakterielle Wirksamkeit gegen E. coli besitzt (Cathepsin D is present in human eccrine sweat and involved in the postsecretory processing of the antimicrobial peptide DCD-1L). Die aktiven Spaltprodukte wirken wie ein Breitbandantibiotikum, das sogar in einem breiten pH-Bereich effektiv ist. Das heißt, dass die Wirksamkeit nicht davon abhängig ist, ob die Umgebung, in der es sich befindet, sauer oder basisch ist.

Der Wirkmechanismus von Dermcidin beruht auf molekularen Aktivitäten, die kleinste Kanäle in die Membranen der Keime „bohren“. Diese Kanäle werden dann durch ionisiertes Zink, das im Schweiß vorhanden ist, stabilisiert und offen gehalten. Die Konsequenz dieser Vorgänge ist, dass die Barrierefunktion der Zellmembran der Krankheitserreger zusammenbricht und Wasser und unerwünschte Stoffe unkontrolliert in die Zelle rein und raus fließen können. Und das bringt die vitalen Funktionen der Zelle zum Erliegen und sie stirbt ab (Crystal structure and functional mechanism of a human antimicrobial membrane channel).

Heute kennen die Wissenschaftler die atomare Struktur der molekularen Tunnel in den Zellmembranen. Die sind ungewöhnlich lang, durchlässig und passen sich einer Reihe von Erfordernissen an. Dies mag mit ein Grund sein, warum dieses natürliche Antibiotikum, wie viele andere auch, praktisch keine Resistenzprobleme haben, im Vergleich zu den pharmazeutischen „Kollegen“. Die Tatsache, dass die Zellmembranen in ihrer Funktion abgeschaltet werden, ist der Schlüssel zu diesem Phänomen. Denn Zellmembranen sind biologisch nicht ohne Weiteres modifizierbar, als dass hier eine schnelle Antwort auf natürliche Antibiotika gefunden werden kann. Oder in anderen Worten: Ein Umbau der Zellmembran, die dann der Attacke eines natürlichen Antibiotikums widerstehen kann, ist ungleich komplizierter als eine Veränderung einer genetisch codierten Zusammensetzungen von Enzymen, die in der Lage sind, pharmakologisch produzierte Antibiotika zu neutralisieren. Entwicklungsgeschichtlich gesehen würde es den Menschen und Säuger gar nicht geben, wenn die natürlichen Abwehrmechanismen den gleichen Zuverlässigkeitsgrad aufwiesen wie die anti-biotischen Medikamente der Pharmaindustrie.

Bei Dermcidin kommt noch eine weitere interessante Fähigkeit hinzu, die es zu einem wahren „Serienmörder“ für Keime macht. Die Substanz ist in der Lage, sich an verschiedene Formen von Zellmembranen anzupassen und das richtige Konzept für ein Aufbrechen der Kanäle zu finden. Damit ist es in der Lage, nicht nur eine große Zahl an Bakterienarten zu bekämpfen, sondern ist auch wirksam gegen Pilze, die einen komplett unterschiedlichen Aufbau ihrer Membranen haben im Vergleich zu Bakterien.

Dermcidin als Breitbandantibiotikum wirkt gegen Mycobacterium tuberculosis, Staphylococcus aureus, deren multiresistente Varianten, Kolibakterien (E. coli), Candida albicans und weitere Gram-negative und -positive Krankheitserreger.

Multiresistente Krankheitserreger sind inzwischen keine Seltenheit mehr, sondern werden mehr und mehr zur Regel im klinischen Alltag. Grund für diese Entwicklung ist der Einsatz von klassischen Antibiotika der Pharmaindustrie, sowohl als Basismedikation selbst bei harmlosen Infekten und aufgrund der prophylaktischen Versorgung von Mensch und Tier. Von daher scheinen die natürlichen Antibiotika, wie zum Beispiel Dermcidin, für die Schulmedizin ein natürlich anti-biotischer Silberstreifen am grauen pharmazeutischen Horizont zu sein. Dr. Ulrich Zachariae, ein Mitarbeiter der Universität Edinburgh und Teilnehmer an den Forschungsarbeiten zum Dermcidin, bemerkt dazu, dass unser Körper die besseren Antibiotika produziert im Vergleich zur Pharmaindustrie. Und er glaubt, dass ein „Nachbau“ dieser natürlichen Antibiotika eine bessere Alternative ist als die bislang eingesetzten konventionellen Präparate.

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Dieser Beitrag wurde am 01.5.2022 erstellt.