Ein interdisziplinäres Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-HKI in Jena hat bei pathogenen Bakterien der Gattung Pandoraea eine neue Gruppe bioaktiver Naturstoffe entdeckt, die das mikrobielle Gleichgewicht in der menschlichen Lunge beeinflussen können. Die sogenannten Pandorabactine ermöglichen es den Bakterien, anderen Mikroorganismen lebenswichtiges Eisen zu entziehen. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachjournal Angewandte Chemie International Edition veröffentlicht.

Pandoraea-Bakterien sind bislang wenig erforscht, stehen aber im Verdacht, bei Patientinnen und Patienten mit Mukoviszidose oder Sepsis das Lungenmikrobiom negativ zu beeinflussen. Eisen ist für Bakterien essenziell, da es in Enzymen und der Atmungskette eine zentrale Rolle spielt. In der eisenarmen Umgebung des menschlichen Körpers produzieren viele Mikroorganismen sogenannte Siderophore, die Eisen binden und in die Zelle transportieren. Das Forschungsteam identifizierte bei Pandoraea ein bisher unbekanntes Gencluster, das für die Produktion dieser Siderophore – die Pandorabactine – verantwortlich ist.

Durch gezielte genetische und chemische Analysen gelang es, zwei neue Naturstoffe, Pandorabactin A und B, zu isolieren und deren Struktur aufzuklären. In Labortests zeigte sich, dass Pandorabactine das Wachstum anderer Bakterien wie Pseudomonas, Mycobacterium und Stenotrophomonas hemmen, indem sie diesen das Eisen entziehen. Analysen von Sputumproben aus der Lunge von Mukoviszidose-Patienten ergaben zudem, dass das Vorkommen des entsprechenden Genclusters mit Veränderungen im Lungenmikrobiom korreliert.

Die Entdeckung liefert wichtige Hinweise auf die Überlebensstrategien von Pandoraea-Bakterien und den komplexen Konkurrenzkampf um lebenswichtige Ressourcen im menschlichen Körper. Noch ist es zu früh für medizinische Anwendungen, doch die Ergebnisse könnten langfristig neue Ansätze für die Behandlung von Lungeninfektionen bieten.

Original Paper:

Antibacterial Siderophores of Pandoraea Pathogens and Their Impact on the Diseased Lung Microbiota – Herzog – 2025 – Angewandte Chemie International Edition – Wiley Online Library

_{Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR}

Gender-Hinweis. Die in diesem Text verwendeten Personenbezeichnungen beziehen sich immer gleichermaßen auf weibliche, männliche und diverse Personen. Auf eine Doppel/Dreifachnennung und gegenderte Bezeichnungen wird zugunsten einer besseren Lesbarkeit verzichtet.