Resistenz durch Konkurrenz

Durch den Einsatz von Antibiotika bilden Bakterien Resistenzen. Das ist jedoch nur die halbe Wahrheit – wie Forscher jetzt herausgefunden haben.

Petrischale mit Bakterien © Thinkstock
(Würzburg – 01.09.2014) Warum bilden Bakterien zunehmend Resistenzen? Weil sie zu oft mit Antibiotika in Kontakt kommen und Abwehrmechanismen entwickeln, so die wissenschaftlich akzeptierte Erklärung. Resistenzen werden unter anderem dadurch begünstigt, dass Ärzte zu häufig und oft auch unbegründet Antibiotika verschreiben und die Mittel in der Massentierhaltung in vielen Fällen schon prophylaktisch unter das Futter gemischt werden.  

Besonders gefährlich ist, wenn sich in Krankenhäusern Bakterien breit machen, die gleich gegen mehrere Antibiotika widerstandsfähig geworden sind: Diese Erreger können das Leben älterer und geschwächter Patienten bedrohen. Bisweilen findet man solche Bakterien in sogenannten Biofilmen auf medizinischen Geräten oder Implantaten: Sie siedeln dort in größeren Kolonien in einer gemeinsamen Schutzhülle, die sie noch unempfindlicher gegen Medikamente macht.

Konkurrenz zwischen Bakterien führt zu Resistenzen

Würzburger Forscher haben jetzt einen weiteren Weg entdeckt, auf dem Bakterien resistent werden können – und überraschenderweise spielen vom Menschen eingesetzte Antibiotika dabei überhaupt keine Rolle. „Resistenzen entstehen schon dann, wenn Bakterien in großer Zahl und auf engem Raum in Konkurrenz miteinander leben“, sagt Dr. Daniel Lopez vom Zentrum für Infektionsforschung der Universität Würzburg.  

Die Wissenschaftler entdeckten das bei Experimenten mit Staphylococcus-aureus-Bakterien, die nicht gegen Antibiotika resistent sind. Sie hielten die Bakterien unter Bedingungen, wie sie in einem Biofilm herrschen – also viele Einzelindividuen auf engem Raum und mit einem begrenzten Angebot an Nährstoffen.

Im Biofilm kommt es zur Resistenzbildung

In dieser Umgebung treten die Staphylokokken in einen Konkurrenzkampf und durchlaufen sozusagen eine Evolution im Kleinen: Einzelne Bakterien, die aufgrund spontaner Mutationen plötzlich Antibiotika produzieren können, sind dabei im Vorteil. Sie halten die Konkurrenz auf Distanz und vermehren sich erfolgreicher. Dass Bakterien selbst Antibiotika herstellen, ist normal: Auch in der „freien Wildbahn“ nutzen sie diese Mittel, um sich gegen andere Bakterien durchzusetzen, und viele marktübliche Antibiotika leiten sich von bakteriellen Antibiotika ab.  

Im Biofilm der Würzburger Forscher nahmen die Ausgangsbakterien diese Attacke nicht einfach so hin: Sie entwickelten wiederum Abwehrmaßnahmen gegen die Antibiotika, wurden also resistent. Schon nach fünf Tagen fanden sich im Biofilm deutlich unterscheidbar drei Bakteriengruppen: die „harmlosen“ Erstbakterien, die Antibiotika-Produzenten und die gegen Antibiotika resistente Gruppe.

Biofilme in Krankenhäusern vermeiden und bekämpfen

„Biofilme können also Brutherde für Resistenzen sein, ohne dass sie mit Antibiotika von außen in Kontakt kommen“, sagt Dr. Gudrun Koch, die maßgeblich an der Arbeit beteiligt war. Darum solle man auf die Vermeidung und Bekämpfung von Biofilmen in Krankenhäusern noch mehr Sorgfalt verwenden als bisher.  

Als nächstes wollen die Würzburger Forscher weitere Details über die Vorgänge in Biofilmen herausfinden. Dabei interessiert sie vor allem, ob und wie sich die unheilvollen Prozesse der Resistenzbildung verhindern lassen.
Autoren und Quellen Aktualisiert: 01.09.2014
  • Autor/in: vitanet.de-np
  • Quellen: Pressemitteilung der Julius-Maximilians-Universität Würzburg: Neuer Weg der Resistenzbildung entdeckt
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