Wirkstoff Salicylsäure fördert Besiedlung der Nase durch Staphylococcus aureus

03.02.2017: Das Pflanzenhormon Salicylsäure ist ein weit verbreiteter Wirkstoff in Schmerz-, sowie Akne- und Hautmedikamenten. Durch den Genuss von Früchten, Obst und Gemüse nehmen wir ebenfalls eine geringe Dosis zu uns. Ein internationales Forscherteam mit Wissenschaftlern der Vetmeduni Vienna zeigte nun, dass der vielseitige Wirkstoff auch eine unangenehme Nebenwirkung hat. Er bildet einen Komplex mit Eisen, einem wichtigen Spurenelement für den Menschen und Mikroorganismen. Labortests zeigten, dass Staphylococcus aureus durch den Eisenmangel einen stärkeren Biofilm bildet. Damit ist es dem Bakterium möglich, länger in unseren Atemwegen zu überdauern und bei einem geschwächten Immunsystem unter Umständen lebensbedrohliche Infektionen auszulösen. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Frontiers in Microbiology veröffentlicht.

Bei etwa einem Viertel der Bevölkerung siedelt sich das Bakterium Staphylococcus aureus in den oberen Atemwegen an. Im Normalfall besteht dadurch kein Gesundheitsrisiko, denn diese Bakterien sind Opportunisten. Geht es dem Wirt gut und werden sie optimal versorgt, dann verhalten sie sich ruhig und werden vom Immunsystem in Schach gehalten. Erst bei einer Infektion durch andere Erreger oder eine Krankheit werden sie aktiv.

Die Besiedlung könnte jedoch durch den regelmäßigen oder bei Schmerzen stärkeren Konsum des Wirkstoffes Salicylsäure unerwartet verlängert werden, wie eine Studie der Forschungsgruppe um Monika Ehling-Schulz vom Institut für Mikrobiologie der Vetmeduni Vienna mit der Forschergruppe von Fernanda Buzzola der Universität Buenos Aires nun zeigte. Die Forschungsaufenthalte wurden dabei durch das Mobilitätsförderungsprogramm der Wissenschaftlich-Technische Zusammenarbeit (WTZ) von Österreich und Argentinien unterstützt.

Salicylsäure entzieht Körper Eisen und löst Abwehrmechanismus von Bakterien aus

Eisen ist ein wichtiges Spurenelement für den menschlichen Körper. Es spielt eine wesentliche Rolle bei der Blutbildung. Auch der Stoffwechsel vieler Bakterien, wie Staphylococcus aureus, hängt von der Verfügbarkeit von Eisenmolekülen ab. Salicylsäure bildet einen Komplex mit den Eisenionen im Blut und entzieht damit nicht nur uns sondern auch den Staphylokokken dieses Spurenelement. Steht den Mikroorganismen damit zu wenig oder kein Spurenelement zur Verfügung, stellen sie ihren Stoffwechsel um. Sie reagieren auf die veränderten und für sie negativen Bedingungen und verstärken ihren Biofilm, eine Art Schleimschicht, den die Bakterien gemeinsam bilden, erklärt Tom Grunert vom Institut für Mikrobiologie der Vetmeduni Vienna. Durch einen verstärkten Biofilm können sie einen noch längeren Zeitraum ungünstiger Lebensbedingungen überstehen.

Genau diese Verstärkung wird durch regelmäßigen oder erhöhten Konsum von Salicylsäure unterstützt. Als Medikament nimmt man den Wirkstoff üblicherweise nicht regelmäßig ein. Das Pflanzenhormon ist allerdings auch Bestandteil von Aknemitteln und bestimmten Peelingprodukten. Menschen die sich vorwiegend vegetarisch ernähren sind ebenfalls davon betroffen. Salicylsäure findet man auch in Früchten, Obst und Gemüse. „Dadurch isst man quasi jeden Tag eine kleine Dosis des Wirkstoffes“, sagt Grunert. Durch entsprechende Medikamente erhöht sich der Verlust weiter. Durch die orale Aufnahme gelangt die Salicylsäure in den Blutkreislauf und bildet dort den Komplex mit Eisenionen.

Laborversuch beweist Verstärkung des Biofilms bei Verabreichung von Salicylsäure

Nachgewiesen hat das Forschungsteam diesen Effekt im Laborversuch. „Wir haben zuerst bestätigt, dass Salicylsäure das für die Staphylokokken so wichtige Eisen wirklich „einfängt“, so Grunert. Denn eigentlich ist bekannt, dass das Pflanzenhormon ein Komplexbildner ist. Dass sich der Biofilm der Bakterien bildet,  wurde schließlich mit verschiedenen Dosen des Wirkstoffes gezeigt. „Wir ließen die Staphylokokken dafür in einem speziellen, eisenhaltigen Medium, also einer Nährlösung, in Laborgefäßen anwachsen.“ Durch die Zugabe der Salicylsäure konnte schließlich eine weitere Verstärkung des Biofilms festgestellt werden. Darüber hinaus zeigte die Behandlung von Mäusen mit Salicylsäure, dass Staphylococcus aureus damit länger die Nasenschleimhaut besiedeln konnte.

„Wir konnten zeigen, dass häufiger Konsum von Salicylsäure bzw. ein vegetarischer Lebensstiel die Kolonisierung der oberen Atemwege mit Staphylococcus aureus unterstützen kann“, erklärt Grunert. Dies könnte dazu beitragen, dass Staphylokokken-Infektionen langwieriger verlaufen und schwieriger zu behandeln sind.

Der Artikel „The Active Component of Aspirin, Salicylic Acid, Promotes Staphylococcus aureus Biofilm Formation in a PIA-dependent Manner” von Cristian Dotto, Andrea Lombarte Serrat, Natalia Cattelan, María S. Barbagelata, Osvaldo M. Yantorno, Daniel O. Sordelli, Monika Ehling-Schulz, Tom Grunert und Fernanda R. Buzzola wurde in Frontiers in Microbiology veröffentlicht. [Link 1]

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Pressefoto

Durch Salicylsäure kommen die Staphylococcus aureus Kolonien an nicht genug Eisen und bilden durch den Mangel einen stärkeren Biofilm. (Foto: Tom Grunert/Vetmeduni Vienna)
S aureua

 

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Dr.rer.nat. Tom Grunert

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