Fleming und das Lysozym

Die Entdeckung des Lysozyms durch Fleming

Wie viele großartige Entdeckungen begann die Entdeckung des Lysozyms mit einem Zufall und der scharfsinnigen Beobachtung ALEXANDER FLEMINGS (1881-1955). 1922 ging er wie immer seiner Arbeit als Arzt und Forscher im Saint Marys Hospital in London nach, als zwei Zufälle zusammentrafen.
Er hatte starken Schnupfen und außerdem vergessen, einen Bakteriennährboden in einer Petrischale zu entsorgen. In der Petrischale hatte sich eine gelbe Bakterienkolonie gebildet. Etwas Nasensekret fiel auf die Bakterienkolonie. Einige Zeit später beobachtete er, dass sich die Bakterien an der Stelle aufgelöst hatten, auf die das Nasensekret getropft war.

Die erste antibakteriell wirkende Substanz war gefunden. Es ist ein Enzym, das die Zellwände von Bakterien spalten kann. Man nannte es Lysozym, (von lysis = auflösen und zym, weil es ein Enzym ist). Lysozym wurde nicht nur im Nasensekret, sondern auch in der Tränenflüssigkeit nachgewiesen. Außerdem kommt es in Milch, Blut, Leukocyten, Sperma, Muttermilch und in besonders hoher Konzentration im Hühnereiweiß vor.
ALEXANDER FLEMING begann mit genauerer Untersuchung der Tränenflüssigkeit, die ihm Freiwillige spendeten, nachdem sie mit einigen Spritzern Citronensäure zur Abgabe von Tränenflüssigkeit angeregt wurden. Das wiederum brachte ihm eine Karikatur in der Hospitalzeitung ein. Sie zeigte, wie Kinder für ein paar Pfennige in FLEMINGS Labor kommen, wo ein Wärter ihnen Schläge verpasst und ein anderer die Tränen sammelt.

Heute weiß man, dass Lysozym Bakterienwände spaltet. Die Wände bestehen aus Polysacchariden (Murein) und sind aus zwei verschiedenen Zuckern aufgebaut: N-Acetylglucosamin und N-Acetylmuraninsäure. Das Lysozym katalysiert die Hydrolyse von Murein an der glykosidischen Bindung zwischen den beiden Zuckern.

Durch die Verletzung der Zellwand nimmt die Bakterienzelle osmotisch Wasser auf und platzt (Bakterienlyse). FLEMING erkannte, dass das Lysozym das Eindringen von Mikroben in den Körper verhindert. Er hatte gehofft, mit dem Lysozym ein Mittel gefunden zu haben, das bakterielle Infektionskrankheiten heilt. Diese Hoffnung erfüllte sich jedoch nicht, denn Lysozym wirkt nicht gegen viele pathogene Bakterien (Krankheitserreger).
Lysozym ist ein Protein und besteht aus 129 Aminosäuren. Es spaltet Zellwände von grampositiven Bakterien, weil diese mehr Murein enthalten.
Unter den pathogenen Bakterien sind die gramnegativen im Allgemeinen gefährlicher als die grampositiven. Gegen sie bleibt Lysozym wirkungslos, weil die Zellwände gramnegativer Bakterien durch eine zusätzliche Membran, die den Durchtritt von Lysozym verhindert, geschützt sind.

Lysozym (auch: Muramidase) kommt in Speichel-, Tränen- sowie Nasen- und Darmschleimhäuten aber auch im Blutplasma vor. Es wirkt gegen Bakterien, indem es deren Zellwand zerstört; damit ist es wichtig für die Abwehr bakterieller Infektionen.
In manchen Halsschmerztabletten ist bereits Lysozym enthalten. Jedoch fehlt der echte Nachweis einer heilenden Wirkung. Therapeutisch verwendetes Lysozym wird aus Hühnereiern gewonnen, es heißt daher auch HEW-Lysozym (Hen-egg-white = Hühnereiweiß). Zunehmend wird Lysozym auch in der Lebensmitteltechnologie eingesetzt (Weinbereitung, Konservierungsmittel). Bei der Herstellung von Käseprodukten spielt es schon seit Längerem als Konservierungsmittel eine bedeutende Rolle.