Über Antibiotikaresistenz
Was ist Antibiotikaresistenz?
Antibiotikaresistenz liegt vor, wenn ein Antibiotikum seine Fähigkeit verloren hat, das Bakterienwachstum wirksam zu kontrollieren oder abzutöten; mit anderen Worten, die Bakterien sind „resistent“ und vermehren sich auch in Gegenwart therapeutischer Mengen eines Antibiotikums weiter.
Warum werden Bakterien resistent gegen Antibiotika?
Antibiotikaresistenz ist ein natürliches Phänomen. Wenn ein Antibiotikum eingesetzt wird, haben Bakterien, die gegen dieses Antibiotikum resistent sind, eine größere Überlebenschance als „anfällige“ Bakterien. Anfällige Bakterien werden durch ein Antibiotikum abgetötet oder gehemmt, was zu einem selektiven Druck auf das Überleben resistenter Bakterienstämme führt.
Ein Teil der Resistenz tritt ohne menschliches Zutun auf, da Bakterien Antibiotika produzieren und gegen andere Bakterien einsetzen können, was zu einer geringen natürlichen Selektion auf Antibiotikaresistenz führt. Die derzeitige Zunahme antibiotikaresistenter Bakterien wird jedoch auf den übermäßigen Einsatz und Missbrauch von Antibiotika zurückgeführt. In einigen Ländern und über das Internet können Antibiotika ohne ärztliche Verschreibung erworben werden. Manchmal nehmen Patienten unnötigerweise Antibiotika ein, um virale Krankheiten wie Erkältungen zu behandeln.
Wie werden Bakterien resistent?
Einige Bakterien sind von Natur aus gegen bestimmte Arten von Antibiotika resistent. Bakterien können aber auch auf zwei Arten resistent werden: 1) durch eine genetische Mutation oder 2) durch den Erwerb einer Resistenz von einem anderen Bakterium.
Mutationen, seltene spontane Veränderungen des bakteriellen Erbguts, kommen schätzungsweise in einer von einer Million bis einer von zehn Millionen Zellen vor. Verschiedene genetische Mutationen führen zu unterschiedlichen Arten von Resistenzen. Einige Mutationen ermöglichen es den Bakterien, wirksame Chemikalien (Enzyme) zu produzieren, die Antibiotika unwirksam machen, während andere Mutationen das Zellziel, das das Antibiotikum angreift, ausschalten. Wieder andere verschließen die Eintrittspforten, durch die Antibiotika in die Zelle gelangen, und wieder andere stellen Pumpmechanismen her, die das Antibiotikum wieder nach außen befördern, so dass es sein Ziel nie erreicht.
Bakterien können Antibiotikaresistenzgene von anderen Bakterien auf verschiedene Weise erwerben. Durch einen einfachen Paarungsprozess, der als „Konjugation“ bezeichnet wird, können Bakterien genetisches Material, einschließlich Genen, die für die Antibiotikaresistenz kodieren (die sich auf Plasmiden und Transposons befinden), von einem Bakterium auf ein anderes übertragen. Viren sind ein weiterer Mechanismus zur Übertragung von Resistenzmerkmalen zwischen Bakterien. Die Resistenzeigenschaften eines Bakteriums werden in den Kopfteil des Virus verpackt. Das Virus injiziert dann die Resistenzeigenschaften in alle neuen Bakterien, die es angreift. Bakterien haben auch die Fähigkeit, nackte, „freie“ DNA aus ihrer Umgebung zu erwerben.
Alle Bakterien, die Resistenzgene erwerben, sei es durch spontane Mutation oder genetischen Austausch mit anderen Bakterien, haben die Fähigkeit, gegen ein oder mehrere Antibiotika resistent zu sein. Da Bakterien im Laufe der Zeit mehrere Resistenzmerkmale erwerben können, können sie gegen viele verschiedene Antibiotikafamilien resistent werden.
Wie breitet sich Antibiotikaresistenz aus?
Genetisch gesehen breitet sich Antibiotikaresistenz in Bakterienpopulationen sowohl „vertikal“ aus, wenn neue Generationen Antibiotikaresistenzgene erben, als auch „horizontal“, wenn Bakterien Teile ihres genetischen Materials mit anderen Bakterien teilen oder austauschen. Ein horizontaler Gentransfer kann sogar zwischen verschiedenen Bakterienarten stattfinden. In der Umwelt breitet sich die Antibiotikaresistenz aus, wenn die Bakterien selbst von Ort zu Ort wandern; Bakterien können mit dem Flugzeug, über Wasser und durch den Wind übertragen werden. Menschen können die resistenten Bakterien an andere weitergeben, z. B. durch Husten oder Kontakt mit ungewaschenen Händen.
Können Bakterien ihre Antibiotikaresistenz verlieren?
Ja, Antibiotikaresistenzeigenschaften können verloren gehen, aber dieser umgekehrte Prozess läuft langsamer ab. Wenn der Selektionsdruck, der durch das Vorhandensein eines Antibiotikums ausgeübt wird, wegfällt, kann die Bakterienpopulation potenziell zu einer Bakterienpopulation zurückkehren, die auf Antibiotika anspricht.