Statt Antibiotika: Kampf der Bakterien

Bakterien jagende Bakterien könnten künftig vielleicht als eine Art lebendes Antibiotikum eingesetzt werden. Beim Beutefang nützen den kleinen, sehr schnell schwimmenden Jägern Strömungskräfte, die durch die eigene und die Bewegung der Beute entstehen, berichten Forscher im Biophysical Journal. Sie werden dadurch in Zonen mit höherer Bakteriendichte geschwemmt und ihre Chancen für eine erfolgreiche Attacke steigen.

Die Wissenschaftler um Steve Pressé von der Arizona State University in Tempe hatten das parasitisch lebende Bakterium Bdellovibrio bacteriovorus (BV) untersucht. Bdellovibrien können dank ihres fadenförmigen, rotierenden Antriebs, der sogenannten Geißel, sehr schnell schwimmen. Haben sie ein Beutebakterium erreicht, heften sie sich an die Zellwand, durchdringen sie und verdauen dann das Innere ihres Opfers. Zudem vermehren sie sich darin. Die durch Zellteilung entstehenden Nachkommen machen sich nach dem Platzen der Wirtszelle ihrerseits auf die Suche nach Beute.

Obwohl Bdellovibrio bacteriovorus schon vor mehr als 50 Jahren entdeckt wurde, sei wenig darüber bekannt, wie das Bakterium seine Beute aufspürt, erklärt Pressé. Unklar sei zum Beispiel gewesen, ob es dabei chemischen Spuren folgt oder zufällig gegen ein Beute-bakterium prallt. Das zu verstehen, sei aber ein erster Schritt dahin, es als lebendes Antibiotikum einzusetzen, das im Körper gezielt Erreger jagt. Auch zur Reinigung von Wasser und Oberflächen könnte es möglicherweise verwendet werden. Zur Beute von Bv-bakterien zählen zum Beispiel Darmbakterien wie Escherichia coli, die schwere Infektionen verursachen können. Zellen von Säugetieren werden nicht attackiert.

Die Wissenschaftler zeichneten nun die Bewegungen der jagenden Bv-bakterien und von E. coli-bakterien in einer Flüssigkeit mit einem hochauflösenden Mikroskop in Videos auf. Mit ihren schnellen Schwimmbewegungen verursachten die jagenden Mikroben Strömungen, die sie in bestimmten Bereichen hielten und die Wahrscheinlichkeit für ein Zusammentreffen mit Beutebakterien deutlich erhöhten. Chemische Substanzen spielen der Auswertung und darauf aufbauenden Modellrechnungen zufolge wahrscheinlich keine Rolle.