Bakteriophagen als vielversprechende Biokontrollwerkzeuge im Kampf gegen antibiotikaresistente Keime

Bakteriophagen sind Viren, die sich unter anderem auf Bakterien als Wirtszellen spezialisiert haben. Sie benötigen die Bakterienzellen zur Reproduktion. Durch Zersetzung (Lysis) der Wirtszelle werden die fertigen Viruspartikel freigesetzt. Der Einsatz solcher Bakteriophagen als Biokontrollwerkzeuge zur Erhöhung der Lebensmittelsicherheit wird zurzeit intensiv diskutiert. Auf der Suche nach einer wirksamen Methode zur Minimierung antibiotikaresistenter und humanpathogener Keime in Lebensmitteln wurde im Rahmen des Projekts „Antibiotikaresistenzen“ am Max Rubner-Institut (MRI) eine Vielzahl verschiedener Bakteriophagen aus Umweltproben isoliert.

Insgesamt wurden über 40 verschiedene Phagen anhand ihrer Morphologie, RAPD-Muster, Wirtsspektren und DNA-Restriktionsmuster im Detail charakterisiert. Für das Phagenscreening wurden verschiedene EHEC-Stämme, antibiotikaresistente E. coli-Isolate sowie Klebsiellen und Enterokokken verwendet. Zur genauen genetischen Charakterisierung werden die Genome ausgewählter Phagen zurzeit vollständig sequenziert.

Die Wirtsspektren der Phagen waren erstaunlich unterschiedlich. Einer der lytisch aktivsten Phagen wies ein breites Wirtsspektrum auf und infizierte alle getesteten EHEC-Stämme, während das Wirtsspektrum eines anderen Phagen auf nur zwei E. coli Stämme eng begrenzt war. Wiederum ein anderer Phage zeigte eine speziesübergreifende lytische Aktivität sowohl für verschiedene antibiotikaresistente E. coli-Stämme, als auch für einen Salmonella-Stamm.
 
Aus Umweltproben konnten somit viele unterschiedliche Phagen für E. coli-, Klebsiella- und Vancomycin-resistente Enterococcus faecium bzw. faecalis-Bakterienstämme isoliert werden, die sich hinsichtlich ihrer lytischen Aktivität unterscheiden und die sich möglicherweise zur Biokontrolle von antibiotikaresistenten oder humanpathogenen Bakterien anbieten.