Sekundärmetabolite von Actinomyceten aus belasteten Innenräumen

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Patrícia Bezerra Gomes

Gesundheitliche Beschwerden bei Bewohnern von mikrobiell kontaminierten Innenräumen werden häufig mit Actinomycetenbelastungen in diesen Räumen in Verbindung gebracht.Aufgrund der hohen biologischen Aktivität der Stoffwechselprodukte und Toxine, die eine Vielzahl von Actinomyceten produzieren können und aufgrund der bekannten Pathogenität einiger Vertreter dieser Ordnung, kommt der Risikoabschätzung der durch Innenraumbelastungen mit Actinomyceten möglicherweise bedingten gesundheitlichen Gefährdung eine besondere Bedeutung zu. Neben Streptomyceten, die sehr potente Produzenten von antibiotischen und/oder toxischen Wirkstoffen sind, ist im Innenraum auch mit Arten der Gattungen Mycobacterium, Nocardia, Pseudonocardia und Nocardiopsis zu rechnen. Das besondere Problem bei der Beurteilung der gesundheitlichen Wirkung der Actinomyceten und allgemein der Bewertung der in feuchten Räumen auftretenden meist diffusen Beschwerden, beruht auf der Vielfalt möglicher Wirkparameter, wie z.B. der unterschiedlichen Zusammensetzung der Mikroorganismen-Populationen, deren Stoffwechselprodukte und Zellbestandteile.Die relevanten Expositionspfade der Actinomyceten bzw. ihrer Stoffwechselprodukte oder Zellbestandteile bei Innenraumbelastungen sind bisher unklar.Unter dem Blickwinkel der Wirkstoffsuche sind Actinomyceten als hochpotente Produzenten von biologisch wirksamen Substanzen bekannt: 10100 von 22500 bekannten bioaktiven Sekundärmetaboliten werden von Actinomyceten produziert. Actinomyceten sind auf der Erde ubiquitär verbreitet, d.h. sie können sich an verschiedenste Habitate und ihre Lebensbedingungen anpassen. Eine Vielzahl toxischer Metabolite sind aus Actinomyceten bekannt, die z. T auch als Chemotherapeutika für die Krebstherapie genutzt werden. Die Substanzen gehören vielfältigsten chemischen Strukturklassen an. Aus der Gruppe der Anthracycline sind z.B. aus Streptomyces peucetius Daunorubicin (LD50 Maus oral 205 mg/kg) und Adriamycin (LD50 Maus i.v. 9 mg/kg) zu nennen. Eine große Gruppe bilden die Actinomycine, z.B. Actinomycin D aus Streptomyces antibioticus (LD50 Ratte oral 7.2 mg/kg). Herausragende Beispiele sind ausserdem das Echinomycin aus der Gruppe der Chinoxalin-Antibiotika, gebildet von Streptomyces echinatus (LD50 Maus ipr 0.4 mg/kg), das Indolalkaloid Rachelmycin aus Streptomyces zelensis (LD50 Maus ipr 0.007 mg/kg) und die Lyngbyatoxine, z.B. Lyngbyatoxin A aus Streptomyces mediocidicus (LD50 2 mg/kg, Maus oral).Als Beitrag zur Abschätzung der gesundheitlichen Relevanz von Actinomyceten in feuchten Innenräumen sollen in diesem Projekt folgende Aspekte zur Bildung umweltmedizinisch relevanter Stoffe untersucht werden:· Produzieren die in Innenräumen vorkommenden Actinomyceten unter Laborbedingungen niedermolekulare Sekundärmetabolite und wenn ja, welche?· Lassen sich biologische Aktivitäten für diese Stoffe nachweisen, insbesondere solche, die mit toxischer oder immun-modulatorischer Wirkung in Verbindung zu bringen sind?· Lassen sich die Stoffe auch in Kulturverfahren nachweisen, die an die Bedingungen des Innenraums adaptiert sind?· Lassen sich bakterielle Wirkstoffe/Toxine in Baumaterialien oder in der Raumluft nachweisen?· Könnten die nachgewiesenen bakteriellen Wirkstoffe/Toxine mit umweltmedizinisch relevanten Erkrankungen in Verbindung gebracht werden?

Förderzeitraum:
01.12.2006 - 30.11.2009

Institut:
Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung
und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut

Betreuer:
Prof. Dr. Christian Hertweck

E-Mail: E-Mail schreiben

Bildung umweltmedizinisch relevanter Sekundärmetabolite in Actinomyceten
Bildung umweltmedizinisch relevanter Sekundärmetabolite in Actinomyceten