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Antibiotikaresistenz: Wider den Widerstand

Antibiotika sind schon lange nicht mehr das, was sie einmal waren - immer mehr Bakterien lassen sich von ihnen überhaupt nicht mehr beeindrucken. Anstatt immer neue Mittel gegen solche unempfindlichen Bakterien zu kreieren, könnte man auch die Resistenz beseitigen.
Bei ihrer Entdeckung schienen Antibiotika eine Wunderwaffe zu sein, die den endgültigen Sieg über pathogene Bakterien versprach. Doch ganz so einfach wollten sich die schnelllebigen Keime nicht unterkriegen lassen. Innerhalb kürzester Zeit entwickelten sie Mittel und Wege, sich den tödlichen Substanzen zu entziehen. Zu allem Überfluss geben sie die Tricks für diese Ausweichmanöver auch noch umgehend an ihre Artgenossen weiter – gegen Antibiotika unempfindliche Mikroorganismen breiten sich also immer mehr aus. Da sie inzwischen oftmals auch Medikamenten widerstehen, die nur gegen multiresistente Keime eingesetzt werden, werden die Resistenzen für Krankenhäuser zu einem immer bedrohlicheren Problem.

Um der Lage wieder Herr zu werden, kommen immer neue Antibiotika auf den Markt, und Wissenschaftler suchen nach bisher ungenutzten Schwachpunkten, an denen sie die Mikroorganismen todbringen angreifen können. Ein anderer Weg im Kampf gegen Resistenzen wäre, den unempfindlichen Bakterien den Plan für ihre Verteidigungsstrategie zu stehlen.

Die Anleitung für die Resistenz geben die Krankheitserreger sehr häufig auf kleinen DNA-Ringen weiter – den Plasmiden. Diese vererben sie nicht nur an ihre Nachkommen, sondern übertragen sie auch per Zellkontakt an andere Mikroorganismen. Sollte es gelingen, diese Resistenz-Plasmide aus den Bakterien zu entfernen, wären sie wieder empfindlich gegen die entsprechenden Antibiotika.

Praktischerweise sortieren Bakterien gelegentlich von allein Plasmide aus ihrem Erbgut aus. Dieses als Plasmidinkompatibilität bezeichnete Phänomen, bei dem einer von zwei miteinander unverträglichen Plasmidtypen aus der Zelle eliminiert wird, nutzte nun die Arbeitsgruppe um Paul Hergenrother von der Universität von Illinois aus, um Mikroorganismen gezielt ihrer Resistenz-Plasmide zu berauben.

Eliminierung von Resistenz-PlasmidenLaden...
Eliminierung von Resistenz-Plasmiden | Eliminierung von Resistenz-Plasmiden: Gelangen in Bakterien neue Plasmide, die mit dort bereits vorhandenen inkompatibel sind, wird einer der beiden Plasmidtypen entfernt (oben).
Über denselben Mechanismus wirkt Apramycin: In ein Bakterium eingeführt, sorgt es für die Beseitigung eines Antibiotikaresistenz-Plasmids (unten).
Die Wissenschaftler wählten ein kleines Aminoglycosid-Molekül namens Apramycin aus. Dieses bindet an die RNA, die als Matrize für einen Plasmidring dient, wo die Resistenz gegen beta-Lactam-Antibiotika – dazu gehören unter anderem Penicilline und Cephalosporine – abgespeichert ist. Dadurch blockiert Apramycin diese Bauvorlage und verhindert so die Synthese des Resistenz-Plasmids, sodass dieses im Endeffekt aus der Zelle verschwindet.

Mit diesem Blockade-Molekül fütterten die Forscher dann Escherichia-coli-Bakterien, die das entsprechende Resistenz-Plasmid enthielten, und ließen die Mikroorganismen über 250 Generationen wachsen. Tatsächlich fanden die Wissenschaftler anschließend keine Resistenz-Plasmide mehr in den Bakterien – und das beta-Lactam-Antibiotikum Ampicillin tötete diese auch wieder erfolgreich ab.

Die Technik könnte also prinzipiell zur Bekämpfung der Antibiotika-Resistenz von Bakterien eingesetzt werden. Bevor jedoch klinische Studien in Erwägung gezogen werden können, muss eine Alternative für Apramycin gefunden werden – denn es ist giftig.

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