Studie: Teebaumöl könnte Antibiotika im Kampf gegen Infektionen ersetzen

Forscher haben die antibakteriellen Eigenschaften des Teebaumöls genutzt, um eine bioaktive Beschichtung zu schaffen, die Bakterien von medizinischen Geräten fernhält. Die Ergebnisse können helfen, Millionen von Infektionen pro Jahr abzuwehren.

Je mehr wir Antibiotika verwenden, desto weniger wirksam werden sie, was zum Auftreten von “Superbugs” führt, die gegen die antibakteriellen Eigenschaften der Medikamente resistent sind. Jedes Jahr werden in Deutschland mehrere tausend Menschen mit einem arzneimittelresistenten Bakterium infiziert, und die meisten dieser Infektionen treten in Krankenhäusern auf.

Biofilm-Infektionen häufen sich

Mohan Jacob, Leiter der Abteilung für Elektronik und Elektrotechnik an der James Cook University (JCU) in Queensland, Australien, erklärt, dass sich eine große Anzahl dieser Bakterien auf dem “Biofilm” befindet, der sich auf medizinischen Geräten bildet. Biofilm-Infektionen sind ein wachsendes Gesundheitsproblem. “Es wird angenommen, dass etwa 80 Prozent der weltweit operierten Infektionen auf die Bildung von Biofilmen zurückzuführen sind”, sagt er. (1)

Gibt es also im Zusammenhang mit der Antibiotikaresistenz eine Möglichkeit, die Bildung bakterieller Biofilme auf Medizinprodukten zu verhindern, ohne auf Antibiotika angewiesen zu sein? Pflanzen produzieren auf natürliche Weise antimikrobielle Moleküle, und in den letzten Jahren haben Wissenschaftler die Kraft dieser Verbindungen genutzt, um antibakterielle Beschichtungen herzustellen.

Die Pflanzeninhaltsstoffe werden als pflanzliche Sekundärmetaboliten (PSM) bezeichnet, da sie für das Überleben und Funktionieren einer Pflanze nicht essentiell sind. Eine zentrale Herausforderung bei der Herstellung von antibakteriellen Beschichtungen aus PSMs besteht jedoch darin, den natürlichen flüssigen Zustand der Verbindungen in einen festen Zustand zu überführen, ohne ihre antibakteriellen Eigenschaften zu verlieren. (2)

Nun hat ein Forscherteam um Prof. Jacob einen Weg gefunden, PSMs in bioaktive Beschichtungen für Medizinprodukte zu verwandeln. Ihre Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Polymers veröffentlicht. (3)

Aus flüssigem Teebaumöl wird ein fester Belag

Prof. Jacob erklärt weiter, was PSMs sind: “Sie werden aus ätherischen Ölen und Kräuterextrakten gewonnen und haben eine relativ starke antibakterielle Wirkung im breiten Spektrum.

“PSMs sind eine kostengünstige erneuerbare Ressource, die in kommerziellen Mengen verfügbar ist, mit begrenzter Toxizität und möglicherweise anderen Mechanismen zur Bekämpfung von Bakterien als synthetische Antibiotika”, fügt er hinzu.

Die Co-Autorin der Studie, Kateryna Bazaka, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der JCU, erklärt das Verfahren, mit dem die Wissenschaftler die Herausforderung bewältigen konnten, flüssige PSMs in eine feste Polymerbeschichtung zu verwandeln.

Polymere – wie zum Beispiel der natürlich vorkommende Kautschuk und Cellulose oder das künstliche Teflon und Polyurethan – zeichnen sich durch eine widerstandsfähige, “kettenartige Struktur” aus.

“Wir verwendeten plasmagestützte Techniken in einem Reaktor, der die ätherischen Öldämpfe enthält. Wenn die Dämpfe einer Glimmentladung ausgesetzt werden, werden sie umgewandelt und setzen sich auf der Oberfläche eines Implantats als feste, biologisch aktive Beschichtung ab”, sagt Bazaka. “Diese haben gute antibakterielle Eigenschaften gezeigt”, fährt sie fort.

Seit einigen Jahrzehnten werden Plasmapolymerisationsverfahren zur Herstellung bioaktiver Oberflächen eingesetzt. In der neuen Studie konzentrierten sich die Forscher auf die Umwandlung der PSMs von Teebaumöl, auch bekannt als Melaleuca alternifolia. (4)

Bazaka erklärt, warum die Plasmatechnik für die Umwandlung von PSMs in feste, bioaktive Beschichtungen besonders nützlich ist. Sie sagt: “Der Hauptvorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass wir bei der Herstellung keine anderen Chemikalien, wie z.B. Lösungsmittel, verwenden.

“Somit besteht keine Gefahr, dass potenziell schädliche Chemikalien in der Beschichtung zurückbleiben oder die Oberfläche des Materials, auf das die Beschichtung aufgetragen wird, beschädigen. Außerdem wird der Herstellungsprozess dadurch umweltfreundlicher”, fügt sie hinzu.

Wenn Teebaumöl-Komponenten routinemäßig zum Schutz der Oberfläche von Medizinprodukten eingesetzt werden, könnten jährlich Millionen von Infektionen verhindert werden.

Quelle

• medicalnewstoday.com