Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Medizin: Mit Darwin gegen die Antibiotikakrise

Antibakterielle Arzneistoffe verlieren zunehmend an Wirkung, weil die Mikroben dagegen resistent werden. Das lässt sich verhindern, indem man die Evolution der Bakterien gezielt steuert und ausnutzt.
Der Schimmelpilz Peni­cillium notatum (hier in einem Kulturgefäß wachsend).
Nützlicher Schädling. Der Schimmelpilz Peni­cillium notatum (hier in einem Kulturgefäß wachsend) produziert das Antibiotikum Penicillin.

An einem der ersten heißen Sommertage geht Ann-Kathrin mit ihren Freunden im Baggersee schwimmen und zieht sich dort eine Ohreninfektion zu. Kurz darauf beginnen die Schmerzen: zunächst nur links, dann beidseitig. Ann-Kathrin sucht eine HNO-Praxis auf, wo ihre Ohren gereinigt werden. Als das nicht hilft, bekommt sie Tropfen verschrieben mit dem Wirkstoff Ciprofloxacin, einem Antibiotikum aus der Gruppe der Fluorchinolone. Kurzzeitig bessert sich ihr Zustand, dann aber kehrt der Schmerz zurück. Weitere Untersuchungen ergeben, dass sie sich mit multiresistenten Bakterien der Spezies Pseudomonas aeruginosa infiziert hat, die unempfindlich gegen mehrere Arzneimittel geworden sind.

Der Fall Ann-Kathrins steht beispielhaft für viele. Infektionen mit multiresistenten Keimen sind weltweit auf dem Vormarsch und stellen die Gesundheitssysteme vor immer größere Herausforderungen. Das geht aus Erhebungen etwa der Weltgesundheitsorganisation oder des Robert Koch-Instituts hervor. Wie konnte es dazu kommen?

Krankheitserreger bedrohen den Menschen seit jeher. Hierzu gehören Viren, Bakterien, Pilze und einzellige Parasiten. Im Lauf der Jahrtausende haben sie immer wieder Infektionswellen verursacht, sowohl weltweite (Pandemien) als auch örtlich-regional beschränkte (Epidemien). Ein historisches Beispiel hierfür ist die schwarze Pest, die – ausgelöst vom Bakterium Yersinia pestis – vor allem im 14. Jahrhundert wütete und etwa ein Drittel der europäischen Bevölkerung das Leben kostete …

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Federn – Meisterwerk der Evolution

Der lautlose Flug der Eulen, Langstreckenrekorde von Zugvögeln, bunte Pracht für die Balz, Wärmedämmung und vieles mehr: Federn sind ein Meisterwerk der Evolution. Unsere Titelgeschichte nimmt Sie mit auf eine spannende Reise durch die Entwicklungsgeschichte von einer einfachen Hautstruktur zur hoch spezialisierten Vielfalt des Federkleids heutiger Vögel. Eine weitere Reise, aber mit einem Forschungsschiff, bietet der Beitrag »Am Puls des europäischen Klimas«. Das Ziel der Expedition in die raue Grönlandsee: Daten, die Modelle zur Zukunft der atlantischen Umwälzzirkulation (AMOC) verbessern sollen. Unser Autor Tim Kalvelage war dabei. Um die Forschung an Viren geht es in einem Gastbeitrag von Christian Drosten. Sogenannte Gain-of-function-Forschung verändert deren Eigenschaften – unter höchsten Sicherheitsvorkehrungen. Mit Aufkommen der These, Sars-CoV-2 stamme aus solchen Experimenten, ist diese Forschung jedoch unter Druck geraten. Christian Drosten legt die Grundlagen und den Nutzen des Forschungsgebiets umfassend dar. Und Antje Boetius, Leiterin des Monterey Bay Aquarium Research Institute, beantwortet eine der großen Fragen der Wissenschaft: »Was lauert in der Tiefsee?«

Spektrum Gesundheit – Sucht – Warum konsumieren Menschen Drogen?

Es gibt viele Wege in die Abhängigkeit. In dieser Ausgabe beleuchten wir, wie Sucht entsteht und warum legale Substanzen dabei besonders gefährlich sind. Außerdem: Was Intervallfasten wirklich bringt, 11 Fakten zur Gürtelrose-Impfung und wann Antibiotika bei einer Erkältung sinnvoll sind.

Gehirn&Geist – Verbrechen: Die Psychologie des Bösen

Warum faszinieren wahre Verbrechen? True Crime ist ein Spiegel unserer psychologischen Neugier: Was macht Menschen zu Tätern – und wie gelingt es Ermittlern, die Wahrheit ans Licht zu bringen? In dieser Ausgabe geht es um die Kräfte, die Menschen in den Abgrund treiben oder zurückholen. Wir zeigen, warum Rache selten Frieden bringt, wie gefährliche Häftlinge in Sicherungsverwahrung leben, was das Stockholm-Syndrom über Überlebensstrategien verrät und mehr.

  • Quellen

Andersson, D., Hughes, D.: Microbiological effects of sublethal levels of antibiotics. Nature Reviews Microbiology 12, 2014

Antimicrobial Resistance Collaborators: Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis. The Lancet 399, 2022

Barbosa, C. et al.: Alternative evolutionary paths to bacterial antibiotic resistance cause distinct collateral effects. Molecular Biology and Evolution 34, 2017

Barbosa, C. et al.: Antibiotic combination efficacy (ACE) networks for a Pseudomonas aeruginosa model. PLoS Biology 16, 2018

Batra, A. et al.: High potency of sequential therapy with only beta-lactam antibiotics. eLife 10, 2021

Clatworthy, A. et al.: Targeting virulence: a new paradigm for antimicrobial therapy. Nature Chemical Biology 3, 2007

Hernando-Amado, S. et al.: Mutational background influences P. aeruginosa ciprofloxacin resistance evolution but preserves collateral sensitivity robustness. PNAS 119, 2022

MacLean, R. et al.: The population genetics of antibiotic resistance: integrating molecular mechanisms and treatment contexts. Nature Reviews Genetics 11, 2010

Pena-Miller, R. et al.: When the most potent combination of antibiotics selects for the greatest bacterial load: the smile-frown transition. PLoS Biology 11, 2013

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.