Wirksamere Antibiotika
Werden Antibiotika falsch oder zu viel eingesetzt, kann es schnell zu Resistenzen kommen – eine der großen Bedrohungen der öffentlichen Gesundheit heutzutage. Viele Erreger haben bereits Resistenzen entwickelt, sogar gegen die sogenannten Reserveantibiotika. Das führt dazu, dass es immer weniger wirksame Therapien gegen resistente Krankheitskeime gibt. Auch an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) wird daher daran gearbeitet, die Nutzung der Wirkstoffe zu optimieren bzw. die Krankheitserreger zu verändern und an die Wirksamkeit der Stoffe anzupassen. Damit sollen bereits vorhandene Antibiotika sinnvoll kombiniert werden, um Resistenzen zu hemmen und die Wirksamkeit der Stoffe zu bewahren.
Negative Hysterese
Die Forschenden der CAU haben getestet, wie sich P. aeruginosa durch ein Antibiotikum so schwächen lässt, dass ein zweites Antibiotikum anschließend besser wirken kann. So zeigte sich, dass sich Bakterienzellen durch die Vorbehandlung mit einem Beta-Laktam-Antibiotikum so schwächen lassen, dass sie besonders empfindlich werden für die Behandlung mit einem Aminoglykosid-Antibiotikum. Die Forschenden haben für die Bakterien so Membranstress ausgelöst, eine sogenannte negative Hysterese. Neben dem Membranstress bewirkt diese Behandlung jedoch auch, dass die Resistenzevolution gehemmt wird.
Die Forschenden führten ihre Arbeiten an Pseudomonas aeruginosa durch, einem Krankheitserreger, der von der WHO als ein Krankheitserreger mit hoher Priorität eingestuft wird. Denn immer mehr Bakterien des P. aeruginosa-Stammes zählen zu den multiresistenten Bakterien, die bereits gegen drei oder mehr Antibiotika resistent geworden sind. P. aeruginosa führt zu akuten und chronischen Infektionen, vor allem bei hospitalisierten und immungeschwächten Patientinnen und Patienten. Zudem kann sich der Erreger schnell anpassen und Resistenzen gegen neue Wirkstoffe entwickeln.
In der aktuellen Studie konnten die Forschenden um Dr. Florian Buchholz und Dr. Surajit Pal zeigen, dass das zuerst verabreichte Beta-Laktam-Antibiotikum zu einer physiologischen Veränderung führt und das zweite Antibiotikum besser durchdringen kann – eine nicht-genetische Veränderung, die negative Hysterese. Ein scheinbarer Vorteil dieses Effekts: er scheint über den gesamten P. aeruginosa-Stamm zu funktionieren, trotz ihrer genetischen Unterschiede. Damit belegen die Forschenden das Potenzial der negativen Hysterese. Eine aufeinander angepasste Gabe von aufeinanderfolgenden Antibiotika-Klassen lässt sich die Wirkung der Wirkstoffe verbessern. Diese Forschungsarbeiten schaffen die Grundlage, für evolutionsbiologisch fundierte neue Strategien zur Behandlung von Bakterieninfektionen.
Quelle: idw
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