Studie: Triclosan in Zahnpasta kann Bakterien verändern

“Antibakterielle” Chemikalie (Triclosan)

Neue Forschungen zeigen, dass Triclosan, eine beliebte antibakterielle Chemikalie, den gegenteiligen Effekt haben und Bakterien eher widerstandsfähiger als weniger widerstandsfähig gegen Antibiotika machen könnte.

Triclosan ist eine “antibakterielle” Verbindung, die in Haushalts- und Körperpflegeprodukten des täglichen Bedarfs enthalten ist, wie Zahnpasta, Seife, Geschirrspülmittel, Deodorantien, Geschirr, Spielzeug, Bettwäsche, Kleidung und Müllbeutel.

Hersteller fügen diesen Produkten die Chemikalie hinzu, weil sie glauben, dass sie Bakterien abtötet, die Menschen krank machen könnten. Neue Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass Triclosan den gegenteiligen Effekt haben könnte.

Petra Levin, Professorin für Biologie am Department of Arts & Sciences der Washington University in St. Louis, leitete die neue Forschung. (1)

Prof. Levin und Kollegen führten sowohl in vitro als auch in vivo Experimente durch und zeigten, dass Triclosan Bakterien stärker und widerstandsfähiger gegen Antibiotika macht.

Die neue Studie zeigt anhand eines Mausmodells mit Harnwegsinfektion (HWI), dass Triclosan eine bestimmte Art von Antibiotikum stören kann und erklärt den Mechanismus, mit dem es dies tut.

Triclosan hilft Bakterienzellen beim Überleben

Prof. Levin und ihr Team untersuchten die Wirkung von Triclosan in Gegenwart von bakteriziden Antibiotika – also Antibiotika, die Bakterien abtöten und nicht nur ihr Wachstum stoppen.

Mit diesen Antibiotika behandelten die Forscher Escherichia coli (E. coli) und MRSA-Bakterien in vitro und untersuchten das Verhalten der Zellen. Eine Gruppe von Bakterienzellen wurde zuvor Triclosan ausgesetzt, während die andere Gruppe nicht der Chemikalie ausgesetzt wurde.

“Triclosan erhöhte die Toleranz von E. coli und MRSA gegenüber bakteriziden Antibiotika um das 10.000fache in vitro”, berichten die Autoren. “Triclosan hat die Anzahl der überlebenden Bakterienzellen deutlich erhöht”, fährt Prof. Levin fort.

“Normalerweise überlebt eine von einer Million Zellen Antibiotika, und ein funktionierendes Immunsystem kann diese dann kontrollieren. Aber Triclosan hat die Anzahl der Zellen verändert”, erklärt die Forscherin.

“Statt nur einer von einer Million überlebenden Bakterien überlebte einer von 100 Organismen nach 20 Stunden. Dadurch ist das Immunsystem überfordert.”

Mäuse mit Triclosan hatten 100 mal mehr Bakterien

Bei einem Mausmodell mit einer HWI fügten die Forscher Triclosan dem Trinkwasser der Nagetiere hinzu, um die Werte wiederherzustellen, die sie bei den Menschen erwarten würden.

Ungefähr 75 Prozent der Menschen haben Triclosan in ihrem Urin, sagt das Forschungsteam, und 10 Prozent von ihnen haben Werte, die hoch genug sind, um eigentlich das Wachstum von E. coli zu stoppen.

Anschließend behandelten die Forscher alle Mäuse mit dem Antibiotikum Ciprofloxacin. Corey Westfall, Forscherin im Labor von Prof. Levin und Mitautorin der Studie, erklärt diese Wahl des Antibiotikums.

“Ciprofloxacin (auch bekannt als Cipro) war für uns am interessantesten, weil es ein Fluorchinolon ist, das die DNA-Replikation stört und das häufigste Antibiotikum zur Behandlung von HWI ist”, sagt Westfall.

Nach der Behandlung hatten die Mäuse mit Triclosan einen viel höheren Urinspiegel an Bakterien sowie eine höhere Anzahl von Bakterien, die an ihrer Blase haften, wenn die Forscher sie mit Nagetieren verglichen, die kein Triclosan getrunken hatten.

“Das Ausmaß des Unterschieds in der Bakterienbelastung zwischen den Mäusen, die Triclosan-Wasser tranken, und denen, die es nicht tranken, ist beeindruckend”, sagt Prof. Levin.

“Wenn der Unterschied in der Anzahl der Bakterien zwischen den Gruppen weniger als verzehnfacht wäre, wäre es schwierig, ein starkes Argument dafür zu liefern, dass Triclosan der Täter war”, fährt sie fort.

“Wir haben 100 mal mehr Bakterien im Urin von mit Triclosan behandelten Mäusen gefunden – das ist zu viel.”

Eine “dringende Notwendigkeit”, die Triclosan-Nutzung zu überdenken

Schließlich wollten die Forscher die Mechanismen untersuchen, welche die Triclosan-Effekte vermitteln.

Sie fanden heraus, dass Triclosan mit einem kleinen Molekül namens ppGpp “zusammenarbeitet”, das das Wachstum von Zellen hemmt. PpGpp blockiert die biosynthetischen Wege, die die Bausteine neuer Zellen bilden. Solche Bausteine sind DNA, RNA, Proteine und Lipide.

In der Regel tut ppGpp dies, wenn ein Organismus unter Stress steht. Auf diese Weise leitet das Molekül die Ressourcen des Organismus vom Wachstum zum Überleben des Stresses um.

Antibiotika wie Cipro wirken jedoch gezielt auf die DNA-Synthese. Aber wenn ppGpp den DNA-Biosyntheseweg abschaltet, hat Cipro es schwerer, Bakterien zu töten.

Um zu sehen, ob Triclosan tatsächlich ppGpp aktiviert, haben die Forscher einen E. coli-Stamm entwickelt, der das Molekül ppGpp nicht produzieren konnte, und sie haben dann seine Effekte mit einem Stamm von E. coli verglichen, der es konnte.

Der PpGpp freie E. coli Stamm stoppte Triclosan vom Schutz der Bakterienzellen gegen Ciprofloxacin.

Prof. Levin und Kollegen schließen: “Diese Daten zeigen eine unerwartete und zweifellos unbeabsichtigte Folge der Zugabe hoher Konzentrationen von antimikrobiellen Mitteln in Konsumgütern, die eine dringende Notwendigkeit einer Neubewertung der Kosten und des Nutzens der prophylaktischen Verwendung von Triclosan und anderen bakteriostatischen Verbindungen unterstützt.”

“Ich hoffe, dass diese Studie als Warnung dienen wird, die uns helfen wird, die Bedeutung von antimikrobiellen Mitteln in Konsumgütern zu überdenken.”



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