Plötzliche Resistenzschübe bei Mukoviszidose-Patienten
Bei manchen Patienten mit schweren Infektionen versagt eine Antibiotika-Therapie plötzlich – die Resistenz steigt innerhalb kürzester Zeit um das Zehntausendfache. Bisher rätselten Mediziner über die Ursache. Ein Forschungsteam der University of Washington in Seattle hat nun einen Mechanismus entschlüsselt, der diese rasanten Resistenzentwicklungen erklärt. Schuld sind demnach Umweltbakterien, die bislang als harmlos galten.
Die Wissenschaftler um Sardar Karash und Pradeep Singh untersuchten Patienten mit Mukoviszidose (zystische Fibrose, CF). Diese leiden unter schweren Lungeninfektionen und werden intensiv mit dem Antibiotikum Tobramycin behandelt. Bei einigen Patienten stieg die Resistenz unmittelbar nach Therapiebeginn explosionsartig an – um mehr als das 10.000-Fache. Für die Betroffenen kann das eine Verschlechterung der Lungenfunktion, die Notwendigkeit einer Lungentransplantation oder sogar den vorzeitigen Tod bedeuten.
Plasmide als Resistenzvehikel
Die genetische Analyse der krankmachenden Bakterien zeigte, dass sie ringförmige DNA-Stücke, sogenannte Plasmide, erworben hatten, die neue Resistenzgene enthielten. Wurden solche Plasmide in Antibiotika-empfindliche Bakterien eingeschleust, stieg die Resistenz schlagartig. Doch wie gelangten die DNA-Ringe in die Lunge der Patienten und in die Bakterien?
„Viele Bakterien können Plasmide nicht aus eigener Kraft aufnehmen, daher vermuteten wir, dass sie dabei Hilfe hatten“, erklärte Singh. Das Team fand in der im Fachjournal „Nature Microbiology“ veröffentlichten Studie heraus, dass kurz vor der Resistenzentwicklung vorübergehend Umweltbakterien in Lungenproben einiger Patienten aufgetaucht waren.
Der entscheidende Beweis
Karash analysierte diese Umweltbakterien und entdeckte, dass sie genau jene resistenzverursachenden Plasmide enthielten. Labortests bestätigten: Die Plasmide ließen sich auf Antibiotika-empfindliche Krankheitserreger übertragen – und die Resistenz stieg danach schlagartig um das Tausendfache. „Bisher hielten wir Umweltbakterien in Patientenproben für harmlos, da sie nicht sehr virulent sind und nur vorübergehend auftreten“, sagte Singh. Nun sehen die Forscher dies anders.
Der neue Mechanismus sei besonders folgenreich, heißt es in der Studie. Das Ausmaß der entstehenden Resistenz überwinde wahrscheinlich jede beim Menschen mögliche Dosierung – selbst sehr hohe Konzentrationen. „Wenn Umweltbakterien Resistenzgene in menschliche Organe transportieren können, müssen wir uns Gedanken darüber machen, welche anderen Gene möglicherweise übertragen werden könnten“, betonte Karash.
Weitreichende Gefahren
Umweltbakterien seien äußerst vielfältig. „Sie können Gene tragen, die fast alles bewirken können“, so Singh. Sie könnten Krankheitserregern helfen, mehr Nährstoffe aufzunehmen, Immunreaktionen zu blockieren oder Barrieren zu überwinden, die die Ausbreitung von Infektionen einschränken. Nötig seien neue Strategien, um dieser neu erkannten Gefahr zu begegnen.
Antibiotikaresistente Infektionen stellen ein großes globales Gesundheitsproblem dar. Oft werden Infektionen durch eigentlich empfindliche Erreger ausgelöst, und die Resistenz entwickelt sich erst nach Behandlungsbeginn im Wirt. Eine kürzlich im Fachjournal „The Lancet Public Health“ veröffentlichte Studie zeigt zudem, dass Antibiotika weltweit nicht optimal eingesetzt werden: Einfache Mittel für häufige bakterielle Infektionen würden zu wenig genutzt, während in ärmeren Ländern Patienten oft nicht die starken Medikamente erhielten, die bei schweren Infektionen nötig sind.
