Eine Studie des Imperial College hat aufgedeckt, wie Darmbakterien dazu veranlagt sind, eine größere Resistenz gegen Antibiotika zu entwickeln, was neue Möglichkeiten bei der Bekämpfung einer der größten Bedrohungen für die globale öffentliche Gesundheit eröffnet.

„Diese Forschung ermöglicht es, den molekularen Prozess der Übertragung von Antibiotikaresistenzen im menschlichen Körper und die Herausforderungen, denen wir bei der Bekämpfung gegenüberstehen, genauer zu verstehen“, sagte Tiago Costa, Forscher bei Lusa, der Nachrichtenagentur. Zentrum für Bakterienresistenzbiologie vom Imperial College London.

In der Praxis hat eine Forschungsgruppe an einer britischen Universität herausgefunden, dass es den Bakterien, die den menschlichen Darm besiedeln, gelingt, Strukturen aufzubauen, die sich miteinander verbinden und DNA übertragen, wodurch sie durch diesen Prozess eine größere Resistenz gegen Antibiotika erlangen können.

Bakterienresistenz gehört zu den zehn größten Bedrohungen für die globale Gesundheit

Bis Ende 2022 geht die Weltgesundheitsorganisation (WHO) davon aus Bakterienresistenzen gegen Antibiotika gehören zu den zehn größten Bedrohungen für die globale öffentliche Gesundheit und betonte die „große Besorgnis“ über Blutinfektionen im Krankenhauskontext.

In ihrem Bericht zu Überwachungssystemen betont die WHO, dass die moderne Medizin auf wirksame antimikrobielle Medikamente angewiesen ist, warnt jedoch davor, dass in verschiedenen WHO-Regionen hohe Raten resistenter Infektionen bei verschiedenen Mikroorganismen verzeichnet wurden.

„Unsere nächste Herausforderung besteht darin, in Zusammenarbeit mit der Pharmaindustrie neue chemische Verbindungen zu identifizieren, die diese Strukturen zerlegen und auf diese Weise den Prozess der Resistenzvermehrung zwischen Bakterien und der Bildung von Biofilmen hemmen können“, erklärt der portugiesische Wissenschaftler.

Das Team um Tiago Costa widmete sich der Untersuchung, wie es Bakterien gelingt, DNA untereinander zu übertragen und so ihre Resistenz gegen Antibiotika zu verstärken.

diesen Job jetzt veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature Communicationszeigten, dass Bakterien wie E. coli, die den menschlichen Darm besiedeln, auf der Zelloberfläche röhrenförmige Überstrukturen namens „F-Pilus“ bilden, um verschiedene Bakterienzellen zu verbinden.

Bakterien nutzen „F-Pilus“, um Bakteriengemeinschaften zu bilden

Die Struktur dieses aus Proteinen und Lipiden bestehenden Moleküls sei „entscheidend für die Übertragung von Antibiotikaresistenzgenen“, erklärten die Forscher und fügten hinzu, dass im menschlichen Körper bis vor Kurzem mit extremen Bedingungen wie Turbulenzen zu rechnen sei , Temperatur und Säure zerstören diese Strukturen und erschweren so die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen unter Bakterien.

„Unser Artikel zeigt, dass Bakterien diesen Überbau mit einer einzigartigen Fähigkeit entwickelt haben, in extremen Umgebungen zu überleben und auf diese Weise die Übertragung von Antibiotikaresistenzen zwischen ihnen zu beschleunigen“, betont Tiago Costa.

Die Forscher fanden außerdem heraus, dass diese Bakterien diese Strukturen nutzen, um Bakteriengemeinschaften, sogenannte Biofilme, zu bilden, die sie vor der Wirkung von Antibiotika schützen.

Wissenschaftler am Imperial College London verwendeten fortschrittliche Elektronenmikroskopietechniken, die es ihnen ermöglichten, diese Strukturen im Detail sichtbar zu machen und zu untersuchen und die Prinzipien hinter diesen Mechanismen zu verstehen.

Antibiotikaresistenzen sind weltweit mit 4,9 Millionen Todesfällen verbunden

Laut Tiago Costa war antimikrobielle Resistenz im Jahr 2019 mit 4,9 Millionen Todesfällen weltweit verbunden, etwa 1,3 Millionen wurden direkt auf Infektionen durch antibiotikaresistente Bakterien zurückgeführt.

Dieser Widerstand sei im Allgemeinen auf eine schwache Prävention und Kontrolle in Krankenhäusern, unzureichende Investitionen der Pharmaindustrie in die Entwicklung neuer Antibiotika und eine unzureichende globale Überwachung bakterieller Infektionen zurückzuführen, fügte er hinzu.

„Um diese neue Epidemie zu bekämpfen, müssen wir eine globale Strategie entwickeln, die zu einer frühzeitigen Infektionsprävention, einer schnellen und genauen Diagnose von Infektionserregern und anschließender angemessener und wirksamer Verschreibung der notwendigen Antibiotika führt“, warnte Tiago Costa.

Laut einem im November 2022 veröffentlichten Bericht des Europäischen Zentrums für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten (ECDC) starben zwischen 2016 und 2020 in Europa jedes Jahr mehr als 35.000 Menschen an Infektionen, die durch Resistenzen gegen antimikrobielle Arzneimittel verursacht wurden.

Nach Angaben des ECDC (die englische Abkürzung), dessen veröffentlichte Schätzungen sich auf Länder im Europäischen Wirtschaftsraum beziehen, sind die gesundheitlichen Auswirkungen antimikrobieller Resistenzen mit denen von Erkältungen, Tuberkulose und AIDS vergleichbar.