Novel Leech Antimicrobial Peptides — Hirunipins

Die antimikrobielle Resistenz (AMR) zählt zu den größten globalen Gesundheitsbedrohungen, die die WHO benennt. Die klinische Antibiotika-Pipeline stagniert; nur wenige neuartige Mechanismusklassen befinden sich in der Entwicklung. Antimikrobielle Peptide (AMPs) stellen eine vielversprechende Alternative dar: Sie nutzen Membranstörungs-Mechanismen, die sich grundlegend von herkömmlichen Antibiotika unterscheiden, wodurch Kreuzresistenzen unwahrscheinlicher werden.

Das Sekretom des medizinischen Blutegels – mit 434+ identifizierten Proteinen – war bis vor kurzem weitgehend nicht auf antimikrobielle Aktivität hin untersucht. Kumar et al. (2025) änderten dies mit der ersten systematischen Charakterisierung der Hirunipine.[R1]

Die Forscher isolierten eine Familie alpha-helikaler antimikrobieller Peptide aus Speicheldrüsen-Transkriptomen von Hirudo medicinalis und bestätigten ihre Expression durch proteomische Analyse. Diese Peptide – benannt Hirunipine – zeigten strukturelle Merkmale wie amphipathische alpha-helikale Topologie, kationische Ladung und membranaktive Konformation.[R1]

Hirunipine töten Bakterien durch einen dreistufigen Membranstörungs-Mechanismus, der mittels optischer Diffraktionstomographie (ODT) visualisiert wurde:

Ein besonders bedeutsamer Befund: Hirunipine zeigten die Fähigkeit, etablierte bakterielle Biofilme zu penetrieren und zu zerstören. Biofilme stellen eine große klinische Herausforderung dar – sie schützen Bakterien sowohl vor Antibiotika als auch vor Immunzellen und tragen zu chronischen und geräteassoziierten Infektionen bei. Herkömmliche Antibiotika benötigen typischerweise 100- bis 1000-fach höhere Konzentrationen, um in Biofilmen eingebettete Bakterien zu beeinflussen.

Kombinationstests mittels der Methodik des fraktionellen Inhibitionskonzentrations-Index (FICI) zeigten synergistische oder additive Wechselwirkungen zwischen Hirunipinen und mehreren herkömmlichen Antibiotikaklassen:

Über die direkte antimikrobielle Aktivität hinaus zeigten Hirunipine immunmodulatorische Eigenschaften in zellbasierten Assays. Die Behandlung LPS-stimulierter Makrophagen führte zu dosisabhängigen Reduktionen proinflammatorischer Zytokine:

Die Hirunipin-Studie zeigt das präklinische Potenzial des Sekretoms des medizinischen Blutegels als tragfähige Bioprospecting-Plattform für neuartige antimikrobielle Wirkstoffe. Da die WHO berichtet, dass zwischen 2017 und 2023 nur 13 neue Antibiotika zugelassen wurden, werden Quellen strukturell neuartiger antimikrobieller Verbindungen dringend benötigt. Der Blutegel bietet Vorteile: Seine AMPs wurden über mehr als 400 Millionen Jahre evolutionär verfeinert, um mit bakteriellen Membranen zu interagieren, und 434+ Speichelproteine sind hinsichtlich antimikrobieller Aktivität weitgehend nicht charakterisiert.

Speziell für die Hirudotherapie ergänzen diese Befunde das wissenschaftliche Verständnis dessen, was an der Blutegel-Anwendungsstelle geschieht – jenseits von Antikoagulation und Antiinflammation entsteht durch die eigenen Abwehrmoleküle des Blutegels ein lokales antimikrobielles Mikromilieu.