Bakterielle Überlebensstrategien

<p class="article-intro">Sowohl Resistenzmechanismen als auch die Kommunikation im Biofilm sind evolutionäre Überlebensmechanismen von Bakterien. Manche Spezies sind intrinsisch resistent gegen bestimmte Antibiotika. Und die Kommunikation von Erregern im Biofilm ist komplex und vielfältig.</p> <hr /> <p class="article-content"><h2>Was sicher nicht wirkt</h2> <p>&bdquo;Von Bakterien entwickelte Resistenzen gegen Antibiotika sind in aller Munde &ndash; von der EU bis zur WHO sprechen alle dar&uuml;ber&ldquo;, sagte Priv.-Doz. Dr. Rainer Gattringer, Leiter des Instituts f&uuml;r Hygiene und Mikrobiologie, Infektiologie und Tropenmedizin, Klinikum Wels/Grieskirchen. Allerdings muss man zwischen sekund&auml;rer, also erworbener, und prim&auml;rer oder intrinsischer Resistenz unterscheiden. W&auml;hrend erworbene Resistenzmechanismen zumeist nur bei einem bestimmten Anteil einer Spezies zu finden sind und h&auml;ufig &ndash; z. B. durch Plasmide &ndash; weitergegeben werden, zeichnen sich prim&auml;re Resistenzen dadurch aus, dass sie von allen Organismen einer Gattung oder Art getragen werden. Eine Weitergabe solcher Resistenzmechanismen ist selten.</p> <p>&bdquo;An der prim&auml;ren Resistenz erkennen wir, dass Resistenz ein nat&uuml;rliches, evolution&auml;res Ph&auml;nomen ist, das zum &Uuml;berleben der Mikroorganismen beitr&auml;gt. Bakterien und Pilze produzieren antimikrobielle Substanzen, die sich gegen eine andere Spezies richten; Resistenz dient der Zerst&ouml;rung oder Neutralisierung solcher antimikrobiellen Substanzen&ldquo;, erkl&auml;rte Gattringer.</p> <p>Intrinsische Resistenzen k&ouml;nnen auf unterschiedlichen Mechanismen beruhen, zum Beispiel darauf, dass die Zielmolek&uuml;le gar nicht erreicht werden. Ein Beispiel daf&uuml;r ist die Hemmung des Aufbaus der Zellwand durch Vancomycin. Dies wirkt bei grampositiven, nicht aber bei gramnegativen Erregern, weil diese zus&auml;tzlich eine &auml;u&szlig;ere Zellmembran besitzen, die das Antibiotikum nicht durchdringen kann. Ein anderer m&ouml;glicher Mechanismus f&uuml;r prim&auml;re (und f&uuml;r sekund&auml;re) Resistenz sind Effluxpumpen.</p> <p>Ein gutes Beispiel f&uuml;r intrinsische Resistenz sind Enterokokken, die gegen Cephalosporine, Aminoglykoside und einige Penicilline resistent sind &ndash; man spricht hier von der &bdquo;Enterokokkenl&uuml;cke&ldquo;.</p> <h2>Sprechen Bakterien miteinander?</h2> <p>&bdquo;Dass Bakterien, insbesondere im Biofilm, miteinander kommunizieren, ist eine Tatsache&ldquo;, stellte OA Dr. Rainer Hartl, stellvertretender Leiter des Instituts f&uuml;r Hygiene, Mikrobiologie und Tropenmedizin, Ordensklinikum Elisabethinen, Linz, klar.</p> <p>Es handelt sich hier um das sogenannte &bdquo;quorum sensing&ldquo;, eine Kommunikation &uuml;ber chemische Signale. Diese Kommunikation erlaubt es den Bakterien, abgestimmt auf Umweltreize zu reagieren und in begrenztem Umfang wie ein multizellul&auml;rer Organismus zu agieren. Quorum-Sensing-Signale sind sehr komplex und beruhen auf unterschiedlichen chemischen Signalsystemen, die sich auch z. B. zwischen grampositiven und gramnegativen Spezies unterscheiden.</p> <p>Geregelt werden dadurch u. a. Virulenzfaktoren, Toxinproduktion, Beweglichkeit, Chemotaxis, die Produktion weiteren Biofilms und Kompetition zwischen den Organismen. Und es gibt auch das Gegenteil von Quorum-Sensing: Quorum-Quenching, also die Unterbrechung von Signalpfaden durch Enzyme oder Inhibitoren.</p> <p>&bdquo;Nat&uuml;rlich versucht man, diese Mechanismen therapeutisch nutzbar zu machen&ldquo;, so Hartl. Eine solche Anwendung ist wahrscheinlich die langfristige Gabe von Makroliden bei zystischer Fibrose. Die Wirkung beruht dabei nicht auf dem konventionellen antibiotischen Effekt, sondern auf anderen Mechanismen. So wurde z. B. f&uuml;r Pseudomonas aeruginosa gezeigt, dass Azithromycin in einer Konzentration weit unter der MHK zu einer starken Inhibition von Quorum-Sensing-Signalmolek&uuml;len f&uuml;hrt.</p> <p>&bdquo;Allerdings haben solche Eingriffe in das Quorum Sensing auch potenzielle Risiken. So bef&uuml;rchtet man etwa negative Einfl&uuml;sse auf die Funktionalit&auml;t des Mikrobioms im menschlichen K&ouml;rper&ldquo;, erl&auml;uterte Hartl abschlie&szlig;end.</p></p> <p class="article-quelle">Quelle: „Natürliche Resistenzen – Therapien, die sicher wirkungslos sind“, Vortrag von Priv.-Doz. Dr. Rainer Gattringer, Wels-Grieskirchen<br><br> „Kommunikation zwischen Erregern – ein Märchen?“, Vortrag von OA Dr. Rainer Hartl, Linz<br><br> Beide im Rahmen von Symposium 5 des 13. ÖIK, 29. März 2019, Saalfelden </p> <p class="article-footer"> <a class="literatur" data-toggle="collapse" href="#collapseLiteratur" aria-expanded="false" aria-controls="collapseLiteratur" >Literatur</a> <div class="collapse" id="collapseLiteratur"> <p>bei den Vortragenden</p> </div> </p>