Medizin: Forscher will Wundverband mit Froschschaum machen

Der Schaum der Tungara-Frösche ist bereits preisgekrönt. Im Jahr 2010 hatte ein Forscher-Team einen Schaum entwickelt, der – nach dem Vorbild aus der Natur – Kohlenstoffdioxid aus der Luft saugt und daraus Zucker generiert, der in Biokraftstoff umgewandelt werden kann. Dafür erhielten die Forscherinnen und Forscher den Earth Award. Nun könnte der Schaum der Tungara-Frösche einen weiteren Fortschritt liefern, diesmal in der Medizin.

Mit ihrem Schaum umhüllen Tungara-Frösche in der Paarungszeit üblicherweise ihren Laich und formen diesem gewissermaßen ein Bett aus Schaum. Dieser schützt den Nachwuchs für zehn Tage vor dem Austrocknen und vor Fressfeinden, bis die Amphibien groß genug sind.

Schaum-Sammler bei der Arbeit

Genau auf jene Schaumnester hatte es Paul Hoskisson, Molekularmikrobiologe von der University of Strathclyde in Glasgow, abgesehen, als er in den Urwäldern auf der Karibikinsel Trinidad umherstreifte. Schon als kleiner Junge habe er immer Eimer voller Fische, Schlangen und Frösche heimgebracht, schreibt er auf seiner Webseite. Nun als Forscher setzt er seinen Kindheitstraum fort. Dieses Mal aber geht es ihm um den kuriosen Schaum der Tungarafrösche. Mit Erlaubnis der Wildhüter vor Ort sammelt er die Nester.

Denn der Froschschaum ist ungewöhnlich stabil. Künstliche und auch andere natürliche Schäume zerfallen dagegen oft so schnell, dass man dabei zuschauen kann, wenn man etwa an den Schaum auf dem Bier oder dem Latte Macchiato denkt. Aber auch Badewannen- und Rasierschäume sind ein nur kurzes Vergnügen. Dagegen hält der Schaum der Frösche Regenschauern und Stürmen Stand und das für zehn Tage. Warum, wollte Hoskisson genau wissen und den Schaum der Amphibien im besten Fall nachempfinden.

So analysierte er die Schaumproben aus der Karibik nach allen Regeln der Mikroskopie und Spektroskopie, wie er in der Ausgabe des Journals "Royal Society Open Science" schildert. Die weiße Masse besteht vorrangig aus sechs Proteinen. Diese arrangieren sich teils muschelschalenartig, wobei die wasserliebende Seite der Moleküle nach innen und die wasserabstoßende Seite nach außen zeigt. Der Schaum hielt in Hoskissons Labor mühelos Kräften Stand, die Windgeschwindigkeiten mit 45 Kilometern pro Stunde entsprachen. Eischnee würde dagegen schon bei der Hälfte kollabieren.

Vor- und Nachteile der Verbände mit Schaumstoffen

In derlei beachtlichen Eigenschaften erkannte Hoskisson ein Potenzial für die Medizin: Die Poren der Schaumblasen eigneten sich als Behälter für Medikamente. Medizinische Schaumstoffe für Verbände sind schon heute besonders bei der Versorgung von Wunden und Narben wichtig. Sie geben ihre Arzneistoffe, etwa Antibiotika langsam ab und schützen die verletzte Hautpartie vor Infektionen. Bei schlecht heilenden Wunden, wie sie bei Verbrennungsopfern auftreten, können die Schäume auch Schmerzmittel und Entzündungshemmer enthalten.

Doch Wundverbände müssen heutzutage meist alle paar Stunden gewechselt werden. Das kann den Heilungsprozess stören, weil die sich gerade neu bildende Haut wieder mechanisch beansprucht wird. Außerdem können im Moment des Austauschs Keime eindringen. Würden die Medikamente per Froschschaum über mehrere Tage abgegeben, könnte das Intervall zwischen den Verbandswechseln ausgedehnt werden, so die Idee des Forschers.

Da der Schaum in natura die Keimzellen der Amphibien schützt, sollte er gut verträglich sein, hoffte Hoskisson. Für die Probe aufs Exempel trug er den Schaum im Labor auf menschliche Hautzellen auf. Und tatsächlich teilten sich die Zellen normal und zeigten sich unbeeinträchtigt. Dann belud das Team des Forschers die bis zu drei Millimeter großen Schaumblasen mit dem Antibiotikum Rifampicin. Er konnte nachweisen, dass der Wirkstoff aus dem Froschschaum über sieben Tage langsam abgegeben wurde.

Um dem superstabilen Froschschaum näher zu kommen, möchte Hoskisson nun alle sechs Proteine des Schaums von Mikroben herstellen lassen. Bis zum ausgereiften Verband mit Schaum-Wundschutz à la Tungarafrosch ist allerdings noch Forschung nötig.

(jle)