Biologie Wie sich Bakterien gegen Plasmen wehren
Ein Hitzeschockprotein schützt die Zellen gegen das Verklumpen von Proteinen. Bei längeren Behandlungsdauern wird es jedoch abgebaut.
Plasmen werden zum Beispiel in der Wundbehandlung gegen Krankheitserreger eingesetzt, die gegen Antibiotika resistent sind. Doch Bakterien können sich wehren: Sie verfügen etwa über ein Hitzeschockprotein, das sie schützt. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Julia Bandow und Dr. Tim Dirks aus dem Lehrstuhl für Angewandte Mikrobiologie der Ruhr-Universität Bochum konnte zeigen, dass Bakterien, die das Hitzeschockprotein Hsp33 überproduzieren, einer Plasmabehandlung effektiver standhalten als andere. Die Forschenden konnten außerdem nachweisen, welche Bestandteile des Plasmas das Hitzeschockprotein aktivieren. Das Team berichtet im Journal of the Royal Society Interface vom 25. Oktober 2023.
Nach drei Minuten waren alle Bakterien inaktiviert
Bei der Behandlung durch ein Plasma entfalten sich Proteine, verlieren ihre natürlichen Funktionen und können verklumpen. Ihr Verklumpen ist toxisch für Zellen und kann zu deren Inaktivierung führen. Das bakterielle Hitzeschockprotein mit einer Größe von 33 Kilodalton, kurz Hsp33, verhindert das Verklumpen, indem es sich entfaltende Proteine bindet.
Welche Spezies das Hitzeschockprotein aktivieren
Dass Hsp33 durch Plasma aktiviert wird, wiesen die Forschenden nach, indem sie das aufgereinigte Hitzeschockprotein mit der Plasmaquelle behandelten. „Diese Aktivierung geht mit der Oxidation und Entfaltung des Proteins einher und ist umkehrbar“, erklärt Tim Dirks. „Jedoch konnten wir auch zeigen, dass Hsp33 durch längere Plasmabehandlungszeiten von einer Stunde komplett abgebaut wurde.“
