Stuttgart - Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) warnt vor einer postantibiotischen Ära, in der die Menschen bakteriellen Infektionen fast schutzlos ausgeliefert sind. Forscher, Ärzte und Pharmaindustrie könnten den Wettlauf verlieren, denn Bakterien sind bei der Resistenzbildung ziemlich erfinderisch, wie eine aktuelle Studie zeigt. Wir beantworten die wichtigsten Fragen.
Hochresistente Bakterien sind gegen Antibiotika immun. Das kann für den Menschen tödlich sein. Laut einer Ende 2018 veröffentlichten Studie erkrankten 2015 bereits etwa 670 000 Menschen in der EU an derartigen Infektionen, für rund 33 000 Menschen waren sie tödlich. Diese Infektionen treten oft infolge von Krankenhausaufenthalten auf. Die schwersten Fälle von krankenhausbedingten bakteriellen Infektionen werden durch Methicillin-resistente Staphylococcus-aureus-Stämme (MRSA) und bestimmte Enterobakterien (ESBL) verursacht, die das resistent machende Enzym Beta-Laktamase produzieren.
Wo kommen diese Resistenzen her?
Bislang gingen die Forscher davon aus, dass sich Antibiotika-Resistenzen vor allem dort verbreiten, wo Antibiotika eingesetzt werden. Eine Studie von Forschern der Eidgenössischen Technischen Universität Zürich (ETH) und der Universität Basel mit Mäusen hat nun allerdings aufgezeigt, dass sich Resistenzen auch ohne Antibiotika verbreiten. Das betrifft vermutlich auch den Menschen.
Wie wird ein Bakterium resistent?
Wird ein Antibiotikum in zu geringer Konzentration eingesetzt oder zu früh abgesetzt, dann werden die attackierten Bakterien nicht abgetötet, sondern nur geschwächt. Das fördert die Entstehung resistenter Erreger auf zwei Wegen. Bakterien können durch Fehler im Erbgut, sogenannte Mutationen, unempfindlich gegenüber Antibiotika werden. Sie können aber auch neue Resistenzgene aufnehmen, zum Beispiel als kreisförmige Erbgutstücke. „Die resistenten Bakterien können nun sogar in Gegenwart von Antibiotika überleben und sich somit weiter ausbreiten“, erklärt Wolf-Dietrich Hardt, Professor für Mikrobiologie an der ETH Zürich. Bei der nächsten Einnahme des Antibiotikums werden dann nur Bakterien ohne passendes Resistenzgen abgetötet. Jene mit Resistenzgen überleben dagegen. Das fördert die Verbreitung resistenter Erreger. Dies ist schon seit längerer Zeit bekannt. Doch nun haben die Züricher und Baseler Forscher ringförmige Moleküle, sogenannte Plasmide, untersucht, die Resistenzgene tragen. Dabei zeigte sich, dass sich solche Plasmide auch ohne Antibiotika schnell ausbreiten können.
Was wurde herausgefunden?
Es geht um Bakterien im Dämmerschlaf, sogenannte Persister. Diese genießen vorübergehend die Annehmlichkeiten eines bakteriellen Schutzprogramms. Der Stoffwechsel dieser Schläfer wird auf ein Minimum heruntergefahren, so dass sie sich der Wirkung von Antibiotika weitestgehend entziehen können. Ein Beispiel hierfür sind Salmonellen. Wenn sie vom Darminneren ins Körpergewebe gelangen, werden sie zu Schläfern. Wenn sie zu einem späteren Zeitpunkt erwachen, flammt die bereits überstanden geglaubte Infektion erneut auf. Treffen sie dann auf andere Bakterien, geben sie eine Kopie ihres Plasmids mit dem Resistenzgen weiter und somit die genetische Information, wie sich das Antibiotikum unwirksam machen lässt. „Der Transfer eines Resistenzgen-Plasmids in Form eines Plasmids vom resistenten Bakterium auf einen Artgenossen ist möglich, wenn Bakterien in ausreichend hoher Dichte zusammenkommen“, berichtet Hardt und ergänzt: „Dieser Prozess findet ganz automatisch statt, also auch dann, wenn gar kein Antibiotikum vorhanden ist.“
Was bedeutet diese Erkenntnis nun für den Menschen?
„Das heißt ganz klar, dass sich das weltweite Resistenzproblem allein mit der Reduzierung des Antibiotikaeinsatzes nicht lösen lässt“, so der ETH-Mikrobiologe. Das könne die Ausbreitung resistenter Mikroben nur verlangsamen. „Wenn man die Verbreitung von Resistenzgenen eindämmen will, muss man auch bei den resistenten Mikroorganismen selbst ansetzen“, sagt einer der Studienautoren, Médéric Diard von der Universität Basel. Dazu gehören beispielsweise deutlich verbesserte Hygienemaßnahmen und spezielle Impfungen. „Sie könnten vermeiden, dass sich Persister-Reservoire bilden und diese dann später Resistenzplasmide weitergeben“, sagt Hardt. „Außerdem könnte der Einsatz von sogenannten Probiotika, also schützenden Darmbakterien, im Kampf gegen gefährliche Angreifer wie Salmonellen und Clostridien sinnvoll sein.“
Welche Rolle spielt dabei die Massentierhaltung?
Auch in der Tiermedizin werden Antibiotika zu oft eingesetzt. Da die Tiere auf engem Raum zusammengepfercht sind, werden sie anfälliger für Erkrankungen. Deshalb werden Antibiotika mitunter vorbeugend eingesetzt. Resistenzen bleiben da nicht aus. Resistente Bakterien können aber über den Kontakt mit Tieren und über tierische Lebensmittel auf den Menschen übertragen werden. Ein weiterer Weg ist die Gülle. Ein Test der Umweltorganisation Greenpeace wies vor gut zwei Jahren bei 68 Prozent der Gülleproben aus deutschen Schweineställen multiresistente Keime nach, in 79 Prozent der Proben fanden sich Antibiotika-Rückstände. Eine Abkehr von der Massentierhaltung hin zur artgerechten Tierhaltung würde die Situation sicherlich verbessern.
Wie sieht es mit Antibiotika in Gewässern aus?
Problematisch ist, dass in Gülle und im Abwasser enthaltene Antibiotika und resistente Bakterien über Klärwerke und den Boden auch in die Gewässer gelangen. Kürzlich haben britische Forscher Spuren von antibiotikaresistenten Genen in der Themse und in beliebten Badegewässern gefunden. Um das Risiko resistenter Keime in der Themse-Region zu senken, müsse die Verordnung gängiger Antibiotika um 77 Prozent bis 85 Prozent sinken, mahnen die Experten des britischen Zentrums für Ökologie und Hydrologie.