(29. November 2011) Antibiotikaresistente Erreger sind weltweit auf dem Vormarsch. In Intensivstationen nimmt die Zahl der Infektionen zu, bei denen herkömmliche Antibiotika nicht mehr greifen, warnt die Deutsche Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin (DGAI). Neben den gefürchteten Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA)-Keimen gibt es auch immer mehr resistente Escherichia coli-Stämme, denen die Ärzte nur wenig entgegenzusetzen haben. Denn die Entwicklung neuer antibakterieller Medikamente stagniert, wie Daniel Jonas von der Uniklinik Freiburg erklärt.
Jonas leitet das Molekular- und Hygienelabor im Institut für Umweltmedizin und Krankenhaushygiene der Uniklinik Freiburg. Er beschäftigt sich mit seiner Arbeitsgruppe mit der molekularen Epidemiologie von Krankenhauserregern und ihren Resistenzgenen. Im Forschungsnetzwerk SARI (Surveillance der Antibiotika-Anwendung und der bakteriellen Resistenzen auf Intensivstationen) erfasst der Mikrobiologe seit dem Jahr 2000 multiresistente Bakterien auf Intensivstationen. Dort ist der Verbrauch von Antibiotika am höchsten – ebenso die Resistenzen dagegen.
Laborjournal: Herr Jonas, warum steigt die Zahl der antibiotikaresistenten E. coli-Stämme auf Intensivstationen?
Daniel Jonas: Darüber gibt es viele Spekulationen. Ein Grund dafür ist sicher, dass diese Fälle heute aufgrund der verbesserten mikrobiologischen Diagnostik häufiger erfasst werden als früher. Man vermutet zudem, dass die in der Veterinärmedizin sowie der Tiermast in großer Menge eingesetzten Antibiotika – speziell die Cephalosporine – für diese Entwicklung verantwortlich sind. Cephalosporine werden als Breitbandantitbiotika bei schweren systemischen Infektionen eingesetzt, wie Blutstrominfektionen oder Lungenentzündungen. Die resistenten E. coli-Stämme verfügen über Extended spectrum ß-Lactamasen (ESBL), welche die Wirksamkeit dieser Antibiotika verhindern. Die ESBL sind auf Plasmiden kodiert und können so einfach von einer Bakterienzelle auf die nächste weitergegeben werden. So können sich Resistenzen selbst über Spezies-Grenzen hinweg leicht ausbreiten.
Wie behandeln Ärzte Patienten, die mit resistenten E. coli infiziert sind?
Daniel Jonas: Die nächste Arzneimittelgruppe auf die man übergeht, wenn Cephalosporine versagen, sind die Carbapeneme. Sie zählen zu den Reserveantibiotika. Das Problem mit diesen Mitteln ist, dass man damit Carbapenem-resistente Bakterien selektiert, die oft keine Porin-Kanäle mehr exprimieren, durch die das Antibiotikum in die Zelle gelangt. Seltener treten auch Carbapenemasen auf. Dadurch entsteht zusätzlich eine Carbapenem-Resistenz. Bei einer Infektion mit multiresistenten Erregern kann man dann unter Umständen nur noch auf stark toxische Antibiotika, wie Colistin, zurückgreifen. Das Problem der Cephalosporin-Resistenz tritt neben E. coli vor allem auch häufig bei den ebenfalls gramnegativen Bakterien Klebsiella sowie Enterobacter auf.
Warum stehen keine besseren Antibiotika gegen multiresistente Keime zur Verfügung?
Daniel Jonas: Das ist ein vielschichtiges Problem. Die Pharmafirmen stehen natürlich unter einem großen wirtschaftlichen Druck. Und die Entwicklung neuer Antibiotika ist für eine Pharmafirma nicht sehr lukrativ. Denn anders als Medikamente gegen chronische Erkrankungen, wie Diabetes, Bluthochdruck oder Tumorerkrankungen, werden Antibiotika immer nur für kurze Zeit verabreicht. Außerdem hat man in den vergangenen Jahrzehnten relativ erfolglos mit verschiedenen Strategien versucht, neue Antibiotika zu entwickeln. In der Vergangenheit hat man vor allem bei den Streptomyceten oder Pilzen nach antimikrobiellen Substanzen gesucht – ähnlich wie Flemming das vor langer Zeit getan hat. Auch Genome und Stoffbibliotheken wurden nach antimikrobiellen Substanzen durchforstet. Aber das hat kaum zu Erfolgen geführt. Die letzten echten Neuentwicklungen sind die Oxazolidinone und die Lipopeptide. Sie wurden Ende der siebziger beziehungsweise in den achtziger Jahren entdeckt und kamen vor rund zehn Jahren auf den Markt.
Wie ist es um die aktuelle Antibiotika-Forschung bestellt?
Daniel Jonas: Es gibt vereinzelte Neuentwicklungen. Wenige davon richten sich jedoch gegen völlig neue Angriffsziele in der Bakterienzelle, die in Eukaryotenzellen nicht vorkommen. Denn das ist natürlich eine Grundvoraussetzung für eine gute Verträglichkeit des Präparats. Derzeit durchlaufen einige Medikamente klinische Studien der Phase I oder II, die leicht veränderte Zielstrukturen aufweisen und etwas anders binden als Vorgängerpräparate. Ein Beispiel ist das Avibactam von Astra Zeneca, ein ß-Lactamase-Inhibitor. Ähnliches hat man bei den Gyrase-Inhibotoren versucht, deren bekanntester Vertreter das Ciprofloxacin ist. Es gibt auch neuartige transfer-RNA-Synthetase-Inhibitoren, die sich in klinischen Studien befinden.
Wie soll die fehlende Forschung vorangetrieben werden?
Daniel Jonas: Es läuft ein bisschen darauf hinaus, dass das Problem an die Öffentlichkeit adressiert wird. So engagieren sich mittlerweile Stiftungen, wie beispielsweise die Wellcome Foundation, um Pharmafirmen bei der Neuentwicklung von Antibiotika zu unterstützen. Und in den USA gibt es an den National Institutes of Health (NIH) Planungen, Forschergruppen oder Firmen zu unterstützen, die Hochdurchsatz-Screeningverfahren von Stoffbibliotheken durchführen wollen, um eine Basis für neuartige antimikrobiell wirksame Substanzen zu finden.
Welche Maßnahmen wären in Ihren Augen hilfreich, um Antibiotika-Resistenzen künftig einzudämmen?
Daniel Jonas: Man kann es auf drei wesentliche Punkte bringen: Ein verantwortungsbewusster Einsatz von Antibiotika, eine gute Krankenhaushygiene und eine möglichst restriktive Verwendung von Antibiotika in der Tiermast und Veterinärmedizin. Das sind wahrscheinlich die drei Felder, in denen man am ehesten Resistenzen eindämmen kann. Um diese Ziele zu erreichen helfen die zunehmend von verschiedenen infektiologischen Fachgesellschaften – wie der Paul-Ehrlich-Gesellschaft – erstellten Richtlinien für einen gezielten Antibiotika-Einsatz. Um resistente Keime in Krankenhäusern einzudämmen sollte man außerdem Personalmangel vermeiden. Denn der kann zu ungenügend durchgeführten Hygienemaßnahmen führen. Dabei ist die einfachste und wirksamste Maßnahme in rund 90 Prozent der Fälle die Händehygiene. Wichtig wäre auch eine gründlichere mikrobiologische Diagnostik von Krankenhauspatienten durchzuführen, um unter den Patienten besiedelte Träger dieser potentiell gefährlichen Keime zu identifizieren.
Interview: Melanie Estrella
Bild: privat