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Lexikon der Biologie: Multidrug-Resistenz

Multidrug-Resistenz w, Abk. MDR, Mitte der 1980er Jahre zunächst bei Säugetierzellen, später auch bei anderen Eukaryoten sowie bei Prokaryoten (Bakterien) gefundene gleichzeitige Resistenz gegenüber zahlreichen Antibiotika (Antibiotika-Resistenz), Chemotherapeutika und Pharmaka ( vgl. Infobox ). Das Auftreten von MDR beruht darauf, daß verschiedene Resistenzmechanismen in einer Zelle wirksam werden und/oder daß chemisch verschiedene antibiotische Agenzien über ein und denselben Mechanismus inaktiviert werden. Es ist charakteristisch für die MDR, daß die Resistenzen nicht nur gegenüber solchen Agenzien auftreten, denen die Zellen zuvor ausgesetzt waren, sondern auch gegenüber Agenzien, mit denen die Zellen vorher nie in Berührung gekommen waren. Am besten untersucht ist die MDR im Falle des aktiven Exports von Hemmstoffen aus der Zelle. Entsprechend wird die Abk. MDR i.e.S. synonym für Multidrug-Efflux-Pumpen, Multidrug-Resistenz-Pumpen oder Multidrug-Transporter verwendet. Auf der Grundlage der Bereitstellung von Energie für den Pumpprozeß werden 2 Gruppen von MDRs unterschieden: die Superfamilie der ABC-Transporter, die ATP (Adenosintriphosphat) als Energiequelle hydrolysiert, und eine zweite Gruppe von Transportern, die das Protonenpotential (proton motive force = PMF; protonenmotorische Kraft) nutzt. Zur ABC-Familie gehört das P-Glykoprotein in der Plasmamembran von Säugerzellen. Es ist verantwortlich für die Resistenz von Tumorzellen (Krebs) gegenüber diversen hydrophoben Pharmaka. Mikrobielle Homologe des Säuger-P-Glykoproteins sind auch bei Hefen, parasitischen Protozoen und wenigen Bakterien gefunden worden. Die überwiegende Zahl bakterieller MDRs wird über das PMF betrieben. Diese MDRs werden anhand der Anzahl ihrer Membran-durchspannenden Polypeptid-Domänen unterschieden. Während bei grampositiven (Gram-Färbung) Bakterien MDRs lediglich auf Proteine der Cytoplasma-Membran beschränkt sind, bestehen MDRs bei gramnegativen Bakterien aufgrund ihres komplexeren Zellwandaufbaus aus Proteinen der Cytoplasmamembran, des periplasmatischen Raums und der äußeren Membran (Bakterienzellwand). Neben der Tatsache, daß einzelne MDRs verschiedene antimikrobielle Agenzien ausschleusen können, wird Multidrogen-Resistenz dadurch verstärkt, daß eine Zelle verschiedene Pumpen gleichzeitig exprimieren kann. Es ist dabei möglich, daß über nur eine Pumpenart bereits so verschiedene Agenzien wie hydrophobe Kationen, Detergentien, β-Lactam-Antibiotika, Chloramphenicol, Makrolidantibiotika, Chinolone, Sulfonamide und Tetracycline aus den Zellen ausgeschleust werden. MDR ist von Bedeutung bei der Bekämpfung einer steigenden Zahl an pathogenen Protozoen, Pilzen und Bakterien. Hierzu zählen z.B. Protozoen der Gattungen Plasmodium und Leishmania, die Hefen Candida albicans und Cryptococcus neoformans sowie aus der Gruppe der Bakterien Mycobacterium tuberculosis (Mycobacteriaceae) und andere Mykobakterien, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Enterokokken (Streptococcus), Haemophilus influenzae und Klebsiella pneumoniae. Infektionskrankheiten.

J.O.

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