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Wie entsteht eine Antibiotikaresistenz?
Wie Bakterien leben – ob als unabhängige Zellen oder in einem Biofilm – bestimmt, wie sie Antibiotikaresistenzen entwickeln, was zu individuelleren Ansätzen für die antimikrobielle Therapie und Infektionskontrolle führen könnte.
Forschende der University of Pittsburgh School of Medicine setzten Bakterien wiederholt einem Antibiotikum aus, um eine schnelle Entwicklung von Resistenzen zu bewirken.
Wie erwartet, haben die Bakterien eine Resistenz gegen das Medikament entwickelt, aber überraschenderweise beeinflusste auch ihr Verhalten die spezifische Anpassungsfähigkeit. Das ergab eine in der wissenschaftlichen Fachpublikation eLife veröffentlichte Studie.
Als der Biofilm in dem Experiment eine Resistenz gegen das Antibiotikum entwickelte, wurde er wehrlos gegen Cephalosporine. Die freischwebenden Bakterien entwickelten nicht dieselbe Schwachstelle in ihrer Schutzwand, obwohl sie 128-mal resistenter gegen das Antibiotikum wurden als die durch Biofilme gewachsenen Bakterien.
Antibiotikaresistenz effektiver bekämpfen
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass das Wachstum der Biofilme die Entwicklung der Arzneimittelresistenz beeinflusst. Nach Meinung der Forscher könnte dieser Befund Schwachstellen aufdecken, die sich bei der Behandlung von arzneimittelresistenten Infektionen als nützlich erweisen könnten.
„Die Antibiotikaresistenz ist eines unserer Hauptprobleme in der Medizin. Wir müssen neue Behandlungsmethoden entwickeln, und ein Ansatz ist, die Vorteile dessen zu nutzen, was das Gebiet als „Kollateralsensibilität“ bezeichnet.
Wenn Bakterien Resistenzen gegen ein Medikament entwickeln, können sie eine Anfälligkeit für eine andere Gruppe von Antibiotika aufweisen, die die Bakterien effektiv abtöten können“, erklärt der Leiter der Studie Alfonso Santos-Lopez, Ph.D. von der University of Pittsburgh, Department of Microbiology and Molecular Genetics
Das Wissen um diese evolutionären Push-and-Pull-Beziehungen könnte nach Meinung von Santos-Lopez das Rätselraten bei der Verschreibung von Antibiotika erleichtern. Biofilme sind eine klinisch relevantere Lebensform. Sie gelten als die primäre Wachstumsform für Bakterien, die im Körper leben. Die meisten Infektionen werden durch Biofilme auf Oberflächen verursacht.
Quellen
- University of Pittsburgh School of Medicine
- Alfonso Santos-Lopez, Christopher W. Marshall, Michelle R. Scribner, Daniel J. Snyder, Vaughn S. Cooper. Evolutionäre Wege zur Antibiotikaresistenz hängen von der Umweltstruktur und der Lebensweise der Bakterien ab . eLife , 2019; 8 DOI: 10.7554/eLife.47612
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