Etwa eins von 3.300 Kindern kommt in Deutschland jährlich mit Mukoviszidose zur Welt. Bei dieser Erkrankung ist ein Kanaleiweiß auf der Zelloberfläche durch Mutationen gestört. Dadurch wird der Wasseranteil verschiedener Sekrete im Körper gesenkt – es entsteht ein zäher Schleim. Funktionsstörungen bei inneren Organen sind die Folge. Zudem setzt der Schleim die Atemwege zu. Dadurch wird nicht nur die Selbstreinigungsfunktion der Lunge gestört, sondern es kommt zur Besiedelung des Schleims mit Bakterien. In der Folge entstehen chronische Infektionen. Die Lunge wird so erheblich beschädigt, was oft zum Tod des Patienten führt oder eine Transplantation erforderlich macht. Die durchschnittliche Lebenserwartung der Erkrankten liegt heute dank des medizinischen Fortschritts bei etwa 40 Jahren. Einen wesentlichen Anteil daran haben Dauerbehandlungen mit inhalierten Antibiotika, die die Bakterienbesiedelung zwar nicht verhindern, aber zumindest für einen längeren Zeitraum in Schach halten. Allerdings wehren sich die Bakterien durch Resistenzentwicklung und die Ausbildung sogenannter Biofilme in und unter der Schleimschicht, die vor allem die Bakterien in den unteren Reihen wie ein Schutzschild abschirmen.
Komplizierter Weg bis zu den Erregern
Forschern der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist es jetzt gelungen, eine weitaus effizientere Methode zu entwickeln, um die oftmals tödlichen Atemwegsinfekte zu behandeln. Im Mittelpunkt stehen dabei Nanopartikel, die Antibiotika besser an ihr Ziel bringen. „In der Regel gelangen die Medikamente durch Inhalation in den Körper und legen dann einen komplizierten Weg bis zu den Erregern zurück, auf dem viele auf der Strecke bleiben“, erklärt Prof. Dr. Dagmar Fischer vom Lehrstuhl für Pharmazeutische Technologie der Uni Jena, die gemeinsam mit ihrem Kollegen Prof. Dr. Mathias Pletz vom Zentrum für Infektionsmedizin und Krankenhaushygiene am Uniklinikum Jena das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützte Projekt geleitet hat. Die Wirkstoffteilchen müssen zunächst eine bestimmte Größe haben, um in die tieferen Atemwege zu gelangen und nicht vorher irgendwo abzuprallen. Schließlich müssen sie sowohl die dicke Schleimschicht auf den Atemwegen als auch die unteren Schichten des Bakterien-Biofilmes durchdringen.
