Bei Infektion mit der Amerikanischen Faulbrut können ganze Bienenvölker zerstört werden. Ein deutsch-niederländisches Team hat jetzt Stoffwechselprodukte des Erregers, Paenibacillus larvae, isoliert, strukturell identifiziert und deren ungewöhnliche Biosynthesewege beleuchtet. Die neuen Erkenntnisse könnten helfen, die Infektionsmechanismen besser zu verstehen und Ansatzpunkte für eine wirksame Bekämpfung der Bienenseuche zu finden. Wie die Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, zeigen diese so genannten Paenilamicine antibiotische Wirkung, die auch für die Humanmedizin von Interesse sein könnte.

Die Honigbiene ist einer der wichtigsten Bestäuber in unseren landwirtschaftlichen und naturnahen Ökosystemen. Unsere Versorgung mit Früchten, Nüssen und Gemüse hängt in ganz erheblichem Maß davon ab, dass genügend Honigbienen die Blüten dieser Pflanzen anfliegen. Die Gesundheit unserer Bienen wird jedoch zunehmend von Pestiziden und anderen Umweltfaktoren beeinträchtigt. Infektionskrankheiten, allen voran die Amerikanische Faulbrut, können sogar zum Tod von Bienenvölkern führen. Die Amerikanische Faulbrut der Bienen ist eine häufig auftretende, anzeigepflichtige Tierseuche, bei der befallene Larven regelrecht aufgelöst werden.

Für eine effektive Bekämpfung der Seuche weiß man noch zu wenig über die molekularen Mechanismen während der Infektion. Das Team von der Technischen Universität Berlin, dem Länderinstitut für Bienenkunde Hohen Neuendorf e.V. sowie der Universität Leiden (Niederlande) hat jetzt neue Erkenntnisse gewonnen: Im Genom des Krankheitserregers fanden sie Gene für eine interessante Naturstoffklasse, Hybride aus Peptiden und Polyketiden, mit antibakteriellen und antimykotischen Wirkungen. Faszinierend fanden die Forscher auch den speziellen Biosyntheseweg dieser Metabolite, der nicht über Ribosomen läuft.

Dem Team um Roderich Süssmuth und Elke Genersch gelang es, mehrere dieser Paenilamicine genannten Stoffe zu isolieren, ihre Struktur aufzuklären und ihre erstaunliche Bioaktivität zu charakterisieren: Die Bakterien setzen sie frei, wenn sie Bienenlarven infiziert haben, um die Konkurrenz fernzuhalten. So tötet Paenibacillus larvae etwa das Bakterium Paenibacillus alvei im Darm der Larven wirksam ab.

Die Wissenschaftler hoffen, auf Basis der neuen Erkenntnisse über die Paenilamicine und deren Biosynthesewege Ansätze für eine Bekämpfung der Faulbrut ableiten zu können. Außerdem könnte die antibiotische Wirkung der Substanzen Ausgangspunkt für die Entwicklung neuartiger human- und veterinärmedizinischer Pharmaka sein.

Angewandte Chemie: Presseinfo 28/2014

Autor:
Roderich Süssmuth
Technische Universität Berlin (Germany)
http://www.biochemie.tu-berlin.de/

Angewandte Chemie, Permalink to the article:
http://dx.doi.org/10.1002/ange.201404572

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