Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lange Antibiotikatherapien wegen toleranter Bakterien

15.08.2014

Ob Lungenentzündung oder Blutvergiftung – Infektionskrankheiten werden immer schwieriger zu behandeln.

Ein Grund dafür sind die zunehmenden Antibiotikaresistenzen. Aber auch ohne Resistenz können Erreger einige Zeit Antibiotika überleben, weshalb die Behandlung mehrere Tage bis Wochen oder sogar Monaten dauert.


Milzgewebe einer infizierten Maus mit schnell (grün) und langsam (orange) wachsenden Salmonellen (blau: Kerne der Mauszellen). Bild: Universität Basel, Biozentrum

Forscher am Biozentrum der Universität Basel konnten jetzt zeigen, dass im selben Gewebe Bakterien mit völlig unterschiedlicher Antibiotikaempfindlichkeit nebeneinander existieren. Im Fachjournal «Cell» berichten sie, dass vor allem langsam wachsende Keime die Therapie erschweren.

Viele Bakterien sind von Natur aus nicht dauerhaft resistent, können aber ungünstige Lebensbedingungen wie eine Antibiotikabehandlung über Stunden bis Tage aushalten. Viele Forscher nehmen an, dass sich diese Keime in einer Art Schlafzustand befinden. Sie wachsen nicht und sind deshalb für viele Antibiotika nicht angreifbar.

In mit Salmonellen infizierten Geweben spielen solche schlafenden Erreger aber kaum eine Rolle, wie der Infektionsbiologe Prof. Dirk Bumann vom Biozentrum der Universität Basel mit seiner Gruppe zeigen konnte. Stattdessen sind es vor allem die zahlreichen langsam wachsenden Keime, die eine erfolgreiche Therapie verzögern.

Salmonellen wachsen unterschiedlich schnell

Bereits aus früheren Studien im Reagenzglas weiss man, dass völlig gleiche Bakterien nebeneinander sehr unterschiedlich schnell wachsen können. Unklar war bislang jedoch, ob Bakteriengesellschaften auch im infizierten Wirt tatsächlich so verschieden sind. Bumann ist es jetzt mithilfe fluoreszierender Proteine gelungen, die Vermehrung einzelner Salmonellen in infizierten Geweben zu messen. Es zeigte sich, dass ein Teil der Salmonellen sehr schnell wächst mit vielen Nachkommen, welche die Krankheitssymptome verschärfen. Die meisten Bakterien gelangen aber in Geweberegionen mit nur wenigen Nährstoffen, in denen sie nur langsam wachsen können.

Langsames Wachstum sichert Überleben

Wie wirkt sich dieses unterschiedliche Wachstumsverhalten auf den Therapieerfolg aus? Eine Behandlung von infizierten Mäusen mit Antibiotika verbesserte sehr schnell Krankheitssymptome, doch selbst nach fünf Tagen Therapie waren immer noch Erreger nachweisbar, die einen Rückfall verursachen könnten. «Etwa 90 Prozent der Salmonellen konnten wir bereits mit der ersten Antibiotikadosis abtöten, insbesondere die schnell wachsenden», berichtet Bumann, «im Gegensatz dazu überlebten nicht wachsende Salmonellen viel besser. Der Behandlungserfolg hängt also klar von der Vermehrungsrate ab.»

Diese Beobachtungen passen gut zum aktuellen Schwerpunkt der Forschung auf schlafende Keime. Bumann war allerdings sehr überrascht, dass solche Keime gar nicht das wichtigste Therapieproblem darstellen. «In Wirklichkeit sind langsam wachsende Salmonellen ein viel grösseres Problem. Sie können Antibiotika etwas schlechter tolerieren als schlafende Keime. Aber sie sind erstens viel zahlreicher und zweitens können sie ihr Wachstum jederzeit wieder ankurbeln, sobald die Antibiotikaspiegel wieder abfallen, und so die Infektion am Laufen halten.

Langsam wachsenden Erreger dominieren deshalb während der ganzen Therapie. Wenn wir solche Bakterien besser verstehen, könnte man mit gezielter Antibiotikatherapie den Behandlungszeitraum vielleicht erheblich verkürzen.» Das ist vor allem bei Infektionen interessant, bei denen Patienten ihre Medikamente über viele Tage und Wochen einnehmen müssen, um einen Rückfall zu verhindern.

Originalbeitrag
Beatrice Claudi, Petra Spröte, Anna Chirkova, Nicolas Personnic, Janine Zankl, Nura Schürmann, Alexander Schmidt, and Dirk Bumann
Phenotypic Variation of Salmonella in Host Tissues Delays Eradication by Antimicrobial Chemotherapy
Cell, published 14 August 2014

Katrin Bühler | Universität Basel
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Einblick ins geschlossene Enzym
26.06.2017 | Universität Konstanz

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

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: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie