Verbundprojekt: Bio-Inspirierte Anti-Infektive Leitstrukturen aus Indonesischen Pflanzen und Endophyten - BALIPEND -; Teilvorhaben: Charakterisierung von Naturstoffen hinsichtlich ihrer antibakteriellen Aktivität

Vorhabenbeschreibung Das BALIPEND-Kooperationsprojekt verfolgt die Entwicklung neuer Leitstrukturen mit Wirkung gegen multiresistente Bakterien, Viren und Protozoen. Endemische Pflanzen und assoziierte Endophyten aus dem Mount Halimun Salak Nationalpark dienen als Ressource für die Isolierung der neuen Wirkstoffe. In diesem Teilprojekt erfolgt das erste Screening der aus pflanzlichem oder pilzlichem Biomaterial hergestellten Rohextrakte auf ihre Aktivität gegen die wichtigsten nosokomialen bakteriellen Erreger. Im Anschluss wird eine Bioaktivitäts-gesteuerte Fraktionierung der Extrakte bis zur Isolierung einer antimikrobiell aktiven Reinsubstanz durchgeführt, welche dann gegen multiresistente, klinische Isolate getestet wird um Substanzen ohne Kreuzresistenzen zu selektieren. Positive Hits werden bezüglich ihres antibakteriellen Wirkmechanismus bis hin zur Identifizierung der molekularen Zielstruktur untersucht. Arbeitsplanung In diesem Teilprojekt erfolgt das Screening der Rohextrakte und deren Fraktionen auf antibakterielle Aktivität gegen Erreger der "ESKAPE"-Gruppe von Bakterien sowie Neisseria gonorrhoeae mittels einer standardisierten Mikrobouillon-Dilutionsmethode. Ein Panel von multiresistenten Patientenisolaten mit bekanntem Resistenzprofil dient der Selektion der Reinsubstanzen, die keine Kreuzresistenzen zu angewandten Antibiotika aufweisen. Die genauere Charakterisierung der antimikrobiellen Wirkung erfolgt mittels Wachstumskurven, Absterbekinetiken und mikroskopischen Untersuchungen. Diverse Assays, wie z. B. Einbauversuche mit radioaktiv-markierten Metaboliten, dienen zur Identifizierung des durch die Substanz inhibierten metabolischen Prozesses (DNA-, RNA-, Protein- oder Zellwand-Biosynthese). Weitere Methoden wie Genomsequenzierungen von resistenten Mutanten oder Proteom-Studien können zur Ermittlung der molekularen Zielstruktur angewandt werden.