„Flüchtige“ Medizin aus Pflanzen

Zahlreiche Pflanzen produzieren ätherische Öle, um sich vor mikrobiellen Erregern oder schädlichen Insekten zu schützen. Diese Öle wirken auch gegen Mikroorganismen, die Erkrankungen bei Menschen auslösen können. Wissenschaftler haben nun einen Test entwickelt, mit dem sich die Wirksamkeit dieser verdampfbaren Substanzen auf Pathogene testen lässt.

Weltweit nimmt die Zahl der medikamenten-resistenten Krankheitserreger zu. Neben Bakterien sind auch zunehmend Pilze von dieser Entwicklung betroffen. Wenn Medikamente nicht mehr gegen Krankheitserreger wirken, können aus harmlos geltenden Erkrankungen schnell tödliche Bedrohungen werden. Während Mediziner durch wohlüberlegten Einsatz von Antibiotika die Resistenzbildung zu verzögern suchen, suchen Wissenschaftler mit Hochdruck nach neuen antimikrobiellen Substanzen.

Candida kann Krankheiten auslösen

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Ein Forscher-Team aus Belgien fokussierte sich dabei auf Stoffe, die Pilze abtöten oder zumindest an Wachstum und Vermehrung hindern können. Pilzerkrankungen beim Menschen gehen in den allermeisten Fällen auf das Konto von Candida albicans oder C. glabrata. Beide gehören zur natürlichen menschlichen Mikroben-Besiedlung. Ist das Gleichgewicht der Mikroben-Gemeinschaft allerdings durch Krankheit, Medikamente, Stress oder schlechte Ernährung gestört, vermehren sich die Pilze zu stark und machen uns krank. Ein gängiges Beispiel für dieses Phänomen ist die Vaginalpilz-Erkrankung, unter der viele Frauen nach der Einnahme eines Antibiotikums leiden.

Schnelle Resistenzentwicklung gegenüber gängigem Pilzmittel

Insgesamt entwickeln Candida-Zellen rasch eine Resistenz gegen Fluconazol - das am häufigsten eingesetzte Pilzbekämpfungsmittel. „Im direkten Vergleich ist C. glabrata mit einem Antimykotikum viel schwieriger zu bekämpfen als C. candida, da der Pilz wesentlich resistenter gegen gängige Anti-Pilzmittel ist“, schreiben die Wissenschaftler.

Ätherische Öle können antimikrobiell wirken

Zahlreiche antimikrobiell wirksame Substanzen kommen in der Natur vor. Dazu gehören auch ätherische Öl, die Pflanzen vor mikrobiellen und herbivoren Schädlingen schützen. Ätherische Öle sind eine komplexe Mischung aus sekundären Pflanzenmetaboliten. Sie haben einen relativ hohen Dampfdruck (verdampfen also schnell), sind schlecht in Wasser löslich und können zahlreiche biologische Effekte bewirken. Dazu gehört auch die abtötende oder wachstumshemmende Eigenschaft auf Candida-Arten. 

Wissenschaftler haben nun die antimikrobielle Wirksamkeit von 175 ätherischen Ölen und 37 ätherischen Ölkomponenten in der Dampfphase untersucht. „Zusammengenommen sind das mehr als 1.000 unterschiedliche Moleküle, die wir auf ihre Wirksamkeit gegenüber C. albicans und C. glabrata getestet haben.“ Ziel war es, die biologisch aktiven Verbindungen aus den komplexen Mischungen zu identifizieren.

Wirkung auch an entlegenen Orten möglich

Üblicherweise wird die antimikrobielle Wirkung eines Stoffes in einer Flüssigkultur bestimmt. Für Stoffe mit einem hohen Dampfdruck ist diese Methode allerdings nicht geeignet, denn sie verdampfen und sind dann als Aerosol in der Gasphase. Der Vorteil dabei: Ätherische Öle können als Bestandteil der Luft auch an entlegenen Orten ihre Wirkung entfalten.

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Für ihren neu entwickelten Test nutzen die Forscher gewöhnliche Mikrotiterplatten. In die mittleren Vertiefungen der Platte träufelten sie das zu testende ätherische Öl, in den peripheren Vertiefungen pipettierten die Wissenschaftler die Pilzkulturen mit den humanpathogenen Pilzen. Die ätherischen Dämpfe verbreiteten sich dann von der Mitte aus langsam zum Plattenrand. Die Konzentration des Öls ist dadurch in der Mitte am höchsten, am Plattenrand am niedrigsten. Die antimikrobielle Wirkung einer Substanz ist umso höher, je weiter zum Plattenrand hin das Wachstum der Pilzkulturen durch das Öl gehemmt wurde. 

Gute Wirkung auf schwer behandelbaren Pilz

Das Ergebnis sieht vielversprechend aus: Etwa die Hälfte der getesteten ätherischen Öle und isolierten Ölkomponenten konnten das Wachstum der beiden Pilze verhindern. C. glabrata war sogar empfindlicher gegenüber den Ölen als C. candida. Citronellal, ein Bestandteil des Citronellöls aus Zitruspflanzen, zeigte sich gegenüber dem schwer bekämpfbaren Pilz C. glabrata besonders wirksam. Bekannt ist der Stoff vor allem als Insektenabwehrstoff in Kerzen. „Im Gegensatz dazu waren alle Antimykotika, die bisher in der klinischen Praxis gegen C. glabrata eingesetzt werden, in unserem Test in der Dampfphase wirkungslos“, schreiben die Forscher.

Vielfältige Anwendung denkbar

Der von den Forschern entwickelte Test für ätherische Öle in der Dampfphase kann in Zukunft auch Anwendung bei der Suche nach weiteren antimikrobiell wirksamen Stoffen finden. Der Bedarf an solchen Stoffen ist groß, denn sowohl beim Menschen als auch in der Landwirtschaft richten Pilze regelmäßig große Schäden an. Denkbar wäre eine Anwendung beispielsweise zur Einhaltung von Hygienevorschriften in Krankenhäusern, zur Behandlung von Lungenerkrankungen oder beim Pflanzenschutz.