WIE BAKTERIEN AUF KUPFER ÜBERLEBEN KÖNNEN

Kupfer gilt als eine Art natürliches Desinfektionsmittel, da Bakterien es auf den Tod nicht leiden können. Sie sterben, wenn sie ihm länger ausgesetzt sind – zum Beispiel der multiresistente Krankenhauskeim MRSA. Dieser lässt sich auch mit den gängigen Antibiotika nicht mehr behandeln und ist somit für viele langwierige Krankenhausinfektionen verantwortlich. Mit Kupfer beschichtete Türklinken verhindern, dass die Bakterien überleben und bei der nächsten Berührung weitergegeben werden. Und das innerhalb weniger Minuten.

Schrittweise gewöhnen
Ein Team um Pauline Bleichert vom Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr München hat nun untersucht, inwieweit Bakterien auch solchen eigentlich tödlichen Oberflächen trotzen können. Dazu setzten die Wissenschaftler die kleinen Einzeller zunächst jeweils nur kurz auf die Oberflächen, nahmen sie wieder herunter und ließen sie sich in einem Nährmedium erholen. Diesen Vorgang wiederholten sie, wobei die Überlebenden schrittweise immer länger der für sie eigentlich tödlichen Oberfläche ausgesetzt wurden.

Werden Kupferoberflächen nicht regelmäßig gereinigt, können darauf isolierende Fettschichten entstehen.

Tatsächlich entwickelten sich auf diese Weise innerhalb von drei Wochen Bakterien-Mutanten, die mehr als eine Stunde auf Kupfer überleben konnten. Co-Autor Dietrich Nies erklärt das so: „Werden Kupferoberflächen nicht regelmäßig gereinigt, können darauf isolierende Fettschichten entstehen, die über einen längeren Zeitraum eine solche Entwicklung ermöglichen können.“

Wie schaffen es aber die Bakterien, auf einer solchen Oberfläche zu überleben? Offenbar nehmen sie weniger der tödlichen Kupfer-Ionen auf: Die reicherten sich nämlich in den Mutanten genauso an wie in ihren nicht-toleranten Vorfahren. Doch nur bei den nicht-mutierten Bakterien zerstörten die Kupfer-Ionen die Zellstrukturen und töteten so die Bakterien.

Keine Resistenz, sondern Überdauern
Ein Gen für die Resistenz gegen die tödliche Wirkung metallischen Kupfers haben die Wissenschaftler übrigens nicht gefunden. Deshalb kann man auch nicht von resistenten Bakterien sprechen, wie das zum Beispiel bei Antibiotikaresistenzen der Fall ist. Nein; Forscher beobachteten eher das Phänomen, dass die Kleinstlebewesen ihren Stoffwechsel auf ein absolutes Minimum herunterfahren und in eine Art Winterschlaf verfallen.

Diese Eigenschaft haben die Bakterien auch über 250 Generationen weitervererbt.

Da Antibiotika meist darauf abzielen, den Stoffwechsel der Bakterien zu behindern, sind sie bei Keimen in diesem Zustand – die auch als Persister bezeichnet werden – nahezu wirkungslos. Ihre Nachkommen sind sehr wohl wieder anfällig für Medikamente. Normalerweise wird auch nur ein winziger Teil der Bakterien zu Persistern – bei diesem Experiment war es jedoch die ganze Population. Diese konnten zwar genauso schnell wachsen wie ihre Vorfahren, sich jedoch selbst unter widrigen Umständen schneller als diese in den Zustand der Persistenz retten. „Die Eigenschaft haben die Bakterien auch über 250 Generationen weitervererbt, obwohl diese nicht mehr in Kontakt mit den Kupferoberflächen gekommen sind“, sagt Co-Autor Nies.

Gründlich reinigen, mit speziell dafür geeigneten Mitteln - das empfehlen die Wissenschaftler nach wie vor auch bei Kupferoberflächen. Diese sind im Übrigen auch nur ein Mittel von vielen im Kampf gegen Keime. Sie können Antibiotika und Hygienemaßnahmen ergänzen, aber nicht ersetzen.

Alexandra Regner,
PTA und Medizinjournalistin

Quelle: wissenschaft.de