Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

„Comeback“ eines aufgegebenen Antibiotikums: Trimethoprim gegen Streptokokken wirksamer als gedacht

19.03.2014

Hinter Scharlach, Haut- und Racheninfektionen steckt oftmals das Bakterium Streptococcus pyogenes. In weniger entwickelten Ländern fehlen häufig günstige und gut verträgliche Antibiotika für die Therapie. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig haben herausgefunden, dass Trimethoprim hier geeignet sein könnte.

Die Bakterien sind nicht, wie lange vermutet, grundsätzlich unempfindlich gegenüber dem Mittel. In ihrer aktuellen Veröffentlichung in wiesen die Forscher jedoch drei mögliche Wege der Resistenzentwicklung nach – Streptokokken können folglich leicht unempfindlich gegen das Antibiotikum werden und diese Eigenschaft auch schnell weitergeben.


Mit dem Hemmhoftest überprüfen Wissenschaftler, ob Bakterien gegen bestimmte Antibiotika resistent sind. Die Filterplättchen enthalten ein Antibiotikum, das empfindliche Bakterien am Wachsen hindert.

HZI/Bergmann und Nitsche-Schmitz

Das weit verbreitete Bakterium Streptococcus pyogenes ist neben Scharlach, der Kinderkrankheit mit dem charakteristischen Hautausschlag, für viele Entzündungen der Haut verantwortlich. Die Infektion kann schwerwiegende Spätfolgen wie akutes rheumatisches Fieber und Entzündungen der Niere nach sich ziehen.

In Deutschland verschreiben Ärzte normalerweise das Antibiotikum Penicillin. In weniger entwickelten Ländern kommt Penicillin nicht immer in Frage. Zum einen ist es häufig nicht verfügbar, zum anderen treten dort oft gleichzeitige Infektionen, sogenannte Ko-Infektionen, mit Staphylococcus aureus auf, einem Bakterium, gegen das Penicillin häufig nicht mehr wirkt.

Wissenschaftler um Dr. Patric Nitsche-Schmitz vom HZI haben in Kooperation mit dem Nationalen Referenzzentrum für Streptokokken in Aachen untersucht, inwieweit das Antibiotikum Trimethoprim in diesen Fällen helfen kann. Trimethoprim hemmt ein für das bakterielle Wachstum wichtiges Enzym des Folsäure-Stoffwechsels, die sogenannte Dihydrofolatreduktase.

So verhindert es, dass sich die Bakterien weiter im Körper vermehren. Bislang haben Ärzte vom Einsatz des Medikaments bei Infektionen mit Streptokokken abgeraten. Grund dafür war die weitverbreitete Annahme, dass die Bakterien von vornherein eine Resistenz gegen das Mittel haben – ein Irrtum, wie nun immer deutlicher wird. Dieses Missverständnis ist darauf zurückzuführen, dass in früheren Studien ein Nährmedium verwendet wurde, das die antimikrobielle Wirkung von Trimethoprim abschwächt.

Die Braunschweiger Forscher haben Proben infizierter Patienten aus Deutschland und Indien auf ihre Resistenz gegen Trimethoprim untersucht. Bei der Mehrheit von ihnen stellten sie keine Unempfindlichkeit fest. „Das zeigt, dass Trimethoprim bei vielen Infektionen mit Streptococcus pyogenes wirksam ist“, sagt Nitsche-Schmitz.


Sein Team interessierte sich auch für die Fälle, in denen die Bakterien nicht auf das Mittel reagierten. Hier fanden sie zwei verschiedene Formen der Resistenz. „Im Gen für die Dihydrofolatreduktase können spontan Mutationen stattfinden, so dass Trimethoprim das dadurch veränderte Enzym nicht mehr angreifen kann und wirkungslos wird“, erklärt Nitsche-Schmitz. Die Braunschweiger konnten in vielen Proben eine spezielle Mutation dieses Gens nachweisen, die die Streptokokken resistent macht.

Darüber hinaus können Bakterien untereinander auch Kopien veränderter Varianten des Dihydrofolatreduktase-Gens weitergeben. Durch diesen sogenannten horizontalen Gentransfer verbreiten sich Resistenzen besonders schnell. Zwei solche Gene ermittelten die Wissenschaftler als weitere Ursachen für die Unempfindlichkeit.

Die Studie zeigt, dass das Antibiotikum Trimethoprim für einige geographische Regionen durchaus eine Therapieoption bei Infektionen mit Streptococcus pyogenes darstellt. Das Ausmaß der Resistenzen ist deutlich geringer als angenommen und das Medikament ist günstig, haltbar und wirksam bei Ko-Infektionen mit Staphylococcus aureus.

„Es ist jedoch wie ein Schwert, das schnell an Schärfe verliert“, sagt Nitsche-Schmitz. „Wir haben drei Ursachen für die schnelle Verbreitung von Resistenzen gefunden. Wichtig ist, wie bei allen Antibiotika, dass Trimethoprim nicht unnötig verschrieben wird und die Patienten es wie verordnet einnehmen.“

Originalpublikation:
René Bergmann, Mark van der Linden, Gursharan S. Chhatwal und D. Patric Nitsche-Schmitz
Factors that cause trimethoprim resistance in Streptococcus pyogenes
Antimicrobial Agent and Chemotherapy, 2014, doi: 10.1128/AAC.02282-13

Die Arbeitsgruppe „Mikrobielle Interaktionen und Prozesse“ untersucht das Zusammenwirken von Mikroorganismen in komplexen Lebensgemeinschaften aus Millionen von Zellen und Hunderten bis Tausenden von Arten. Dabei nutzt sie neue Methoden, um die Bakterien zu identifizieren und ihre Aktivitäten zu charakterisieren.

Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI)
Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) untersuchen Wissenschaftler die Mechanismen von Infektionen und ihrer Abwehr. Was Bakterien oder Viren zu Krankheitserregern macht: Das zu verstehen soll den Schlüssel zur Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe liefern.
http://www.helmholtz-hzi.de

Weitere Informationen:

http://www.helmholtz-hzi.de/de/aktuelles/news/ansicht/article/complete/comeback_...

Diese Pressemitteilung auf www.helmholtz-hzi.de

Dr. Birgit Manno | Helmholtz-Zentrum

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen
20.09.2017 | Veterinärmedizinische Universität Wien

nachricht Molekulare Kraftmesser
20.09.2017 | Max-Planck-Institut für Biochemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik