Wissenschaftler entdecken schnellen Weg eines Superkeims zur Antibiotikaresistenz

Clostridioides difficile (C. diff), eine Bakterienart, die häufig Menschen befällt, die Antibiotika eingenommen haben, ist in Großbritannien jährlich für etwa 2.000 Todesfälle verantwortlich.

Forscher der Universitäten Sheffield und Manchester haben herausgefunden, dass C. diff sehr schnell eine hohe Vancomycin-Resistenz entwickeln kann – in weniger als zwei Monaten können die Bakterien das 32-fache der normalerweise wirksamen Antibiotika-Konzentration tolerieren. Ihre Forschung ist veröffentlicht im Journal PLOS Biologie.

Die derzeit zur Behandlung von C. diff eingesetzten Antibiotika schädigen die nützlichen Darmbakterien, was zu einer hohen Neuinfektionsrate führt: Bis zu 30 % der mit Vancomycin behandelten Patienten erleiden innerhalb weniger Wochen eine Zweitinfektion, wobei die Wahrscheinlichkeit weiterer Rückfälle danach steigt.

Obwohl Vancomycin im britischen Gesundheitswesen eine wichtige Rolle spielt, fehlt es an routinemäßigen Resistenzüberwachungen im klinischen Umfeld, sodass sich in Krankenhäusern möglicherweise unbemerkt Resistenzen entwickeln. Sollte es zu weitverbreiteten Resistenzen kommen, würde diese wichtige Behandlungsoption aus dem britischen Gesundheitswesen verschwinden.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat die antimikrobielle Resistenz (AMR) als eine der größten globalen Bedrohungen für die öffentliche Gesundheit und Entwicklung eingestuft. Schätzungen zufolge war die bakterielle AMR im Jahr 2019 direkt für 1,27 Millionen Todesfälle weltweit verantwortlich und trug zu 4,95 Millionen Todesfällen bei.

Jessica Buddle, Doktorandin an der Universität Sheffield und Hauptautorin der Studie, sagte: „Unsere Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer aufmerksamen Überwachung der Vancomycin-Resistenz in britischen Krankenhäusern. Unkontrollierte Resistenzen könnten zu der großen Zahl von Patienten beitragen, die nach einer erfolgreichen Behandlung mit Vancomycin einen Rückfall der Infektion erleiden. Weitere Forschung ist unerlässlich, um die Gesundheitspolitik zu informieren und festzustellen, ob Vancomycin weiterhin die beste Behandlungsoption ist.“

„Ziel unserer laufenden Arbeit ist es, das Ausmaß und die Mechanismen der Resistenzentwicklung zu verstehen, diese Bedingungen im komplexen Ökosystem des menschlichen Darms zu simulieren und mit britischen Epidemiologen zusammenzuarbeiten, um potenzielle Resistenzsignaturen in Krankenhäusern zu identifizieren.

„Diese Bemühungen sind von entscheidender Bedeutung, um zu verhindern, dass Antibiotika in Zukunft keine praktikable Option zur Behandlung bakterieller Infektionen mehr darstellen und Infektionen, die heute leicht behandelbar sind, erneut lebensbedrohlich werden.“

Obwohl diese schnelle Entwicklung besorgniserregend ist, zeigten resistente Stämme eine reduzierte allgemeine Fitness, was ihre klinische Bedrohung möglicherweise einschränkte. Die resistenten Stämme wiesen außerdem häufig Defekte bei der Sporulation auf. Die Sporulation ist für C. diff unerlässlich, um von einer Person auf die nächste übertragen zu werden und auf Oberflächen in Krankenhäusern zu überleben.

In zukünftigen Arbeiten wird versucht, dieses Zusammenspiel zwischen Resistenz und der Fähigkeit der Bakterien, schwere Krankheiten zu verursachen, zu verstehen. Forscher werden dieses Wissen nutzen können, um die Überwachung neu auftretender Resistenzen in Krankenhäusern zu verbessern.

Weitere Informationen:
Jessica E. Buddle et al., Identifizierung von Wegen zu hochgradiger Vancomycin-Resistenz bei Clostridioides difficile, die hohe Fitnesskosten bei wichtigen Pathogenitätsmerkmalen verursachen, PLOS Biologie (2024). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002741

Zur Verfügung gestellt von der University of Sheffield

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