Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Strategie in der Bekämpfung von Antibiotika-resistenten Krankheitskeimen

16.10.2015

Schneller Wechsel in der Medikamentengabe hemmt die Ausbildung von Resistenzen

Jüngste Forschungsergebnisse einer Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) zeigen Möglichkeiten auf, wie die Wirksamkeit der noch zur Verfügung stehenden Antibiotika länger erhalten werden kann.


Der Krankheitserreger Pseudomonas aeruginosa bildet den grünen Farbstoff Pyocyanin, der als Virulenzfaktor an der Auslösung von Krankheitssymptomen beteiligt ist.

Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Die schnelle Evolution von Antibiotika-Resistenzen stellt eine zunehmend dramatische Gefahr für die öffentliche Gesundheit dar. In weniger als 20 Jahren könnten Antibiotika-resistente Krankheitskeime zu den häufigsten Verursachern nicht-natürlicher Todesfälle gehören.

Die Medizin steht somit vor der gewaltigen Herausforderung die erfolgreiche Behandlung von bakteriellen Infektionen weiterhin zu gewährleisten - trotz eines immer kleiner werden Spektrums wirksamer Antibiotika. Jüngste Forschungsergebnisse einer Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) zeigen nun Möglichkeiten auf, wie die Wirksamkeit der noch zur Verfügung stehenden Antibiotika länger erhalten werden kann.

Das Team um Professor Hinrich Schulenburg und Dr. Gunther Jansen von der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik der CAU untersuchte, wie sich die abwechselnde Gabe zweier in der klinischen Praxis gebräuchlicher Antibiotika-Paare auf das Bakterium Pseudomonas aeruginosa auswirkt. Dieses ist häufig multiresistent und kann bei immungeschwächten Patientinnen und Patienten oder chronischen Erkrankungen lebensbedrohliche Infektionen verursachen kann.

Für die Untersuchungen wurden Evolutionsexperimente im Labor unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt. Dabei erwies sich der schnelle Wechsel zweier Antibiotika, sogenanntes Antibiotika-Cycling, als hoch wirksam gegen den Keim. Gleichzeitig hemmte er die Ausbildung von Resistenzen des Bakteriums gegen die Medikamente. Die Forschungsgruppe veröffentlichte diese Ergebnisse nun in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Evolutionary Applications.

Im Behandlungsalltag ist das Antibiotika-Cycling zwar bereits üblich, bislang werden die verschiedenen Präparate jedoch für jeweils mehrere Wochen am Stück gegeben. Diese Intervalle sind wahrscheinlich zu lang. Bakterien sind in der Lage, bereits innerhalb weniger Tage, im Extremfall sogar Stunden, Resistenzen auszubilden. Im Evolutionsexperiment wurden daher klinisch relevante Antibiotika in zwölfstündigem Wechsel eingesetzt und mit der dauerhaften Gabe nur eines einzelnen Antibiotikums verglichen.

Der schnelle Wechsel erwies sich dabei als besonders wirkungsvoll. „Uns hat überrascht, dass wir in unseren Experimenten trotz nicht-tödlicher Dosierung der Antibiotika dennoch die Eliminierung von Bakterienpopulationen erreichen konnten. Eine zeitlich komplexe Umgebung, wie sie durch den schnellen Wechsel der verschiedenen Antibiotika geschaffen wird, scheint in diesen Fällen die Resistenzbildungsmechanismen von Pseudomonas aeruginosa zu überfordern“, so Schulenburg, Mitglied des Forschungsschwerpunkts „Kiel Life Science“.

Die jüngsten Ergebnisse der Kieler Forschungsgruppe deuten damit auf eine vielversprechende Alternative in der immer bedrohlicheren Antibiotika-Krise hin. Sie ergänzen die Entwicklung neuer resistenzhemmender Antibiotika-Klassen um eine grundlegend andere Herangehensweise: Hier steht die Evolution und somit die Fähigkeit der Krankheitskeime, sich an Antibiotika anzupassen, im Vordergrund. „Die Entwicklung neuer Medikamente wird nicht mit der Geschwindigkeit mithalten können, mit der die Evolution der Krankheitserreger neue Behandlungsresistenzen hervorbringt. Unser Ansatz zielt daher darauf ab, die bereits bestehenden Wirkstoffe sinnvoller einzusetzen“, sagt Roderich Römhild, Erstautor der Studie.

Weitere Forschungsarbeiten, insbesondere die Berücksichtigung des klinischen Alltags, sind in Vorbereitung. Die vorliegenden Ergebnisse stehen im Kontext der fortwährenden Forschung der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik zur Veränderlichkeit von Krankheitserregern. Diese bilden einen wichtigen Fokus innerhalb des neuen Forschungsschwerpunktes „Kiel Life Science“ an der Universität Kiel.

Originalarbeit:
Roderich Römhild, Camilo Barbosa, Robert E. Beardmore, Gunther Jansen and Hinrich Schulenburg (2015): Temporal variation in antibiotic environments slows down resistance evolution in pathogenic Pseudomonas aeruginosa. Evolutionary Applications
Link: http://dx.doi.org/10.1111/eva.12330

Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg
Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik,
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4141
E-Mail: hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, Zoologisches Institut, CAU Kiel
http://www.uni-kiel.de/zoologie/evoecogen

Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“, CAU Kiel
http://www.kls.uni-kiel.de

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski, Text: Christian Urban
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de, Internet: www.uni-kiel.de , Jubiläum: www.uni-kiel.de/cau350
Twitter: www.twitter.com/kieluni , Facebook: www.facebook.com/kieluni 

Dr. Boris Pawlowski | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aufräumen? Nicht ohne Helfer
19.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Einzelne Rezeptoren auf der Arbeit
19.10.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie