Polymyxin ist ein Reserveantibiotikum, dass gegen Klebsiella pneumoniae verabreicht wird. Es kommt erst dann zum Einsatz, wenn andere Antibiotika keine Wirkung zeigen. Klebsiella pneumoniae kann schwere Lungenentzündungen verursachen, besonders bei Patienten mit einem geschwächten Immunsystem ist der Erreger gefährlich. Von der WHO wurde K. pneumoniae als besonders bedrohlich eingestuft, da es bereits viele Resistenzen gegen herkömmliche Antibiotika besitzt.
Aktiver Schutz
Die neue Studie von Doktorandin Marie Burt zeigt, dass K. pneumoniae sich vor Polymyxin schützen kann. Wird Patientinnen oder Patienten Polymyxin verabreicht, setzt der K. pneumoniae vermehrt Vesikel frei, die das Antibiotikum abfangen. So wird es daran gehindert, die Zellmembran anzugreifen und schädliche Löcher zu bohren. In der Studie setzten die Forschenden die Dosis an Polymyxin ein, die lokal in der Lunge ankommt. Bei dieser Konzentration kann sich Klebsiella pneumoniae nicht nur selbst schützen, sondern teilweise sogar andere Mikroben, die den Schutz nicht aktiviert haben. Eine höhere Dosierung ist jedoch nicht möglich, da das Reserveantibiotikum auch die Nieren angreift. Das erschwert die Gabe von Polymyxin und auch die Behandlungsmöglichkeiten erheblich.
Die Untersuchungen zeigen, dass die Bakterien unter Antibiotika-Stress die Zusammensetzung der Vesikelhülle verändern. Die Hülle trägt dann weniger Lipid A, an der Polymyxin eigentlich ansetzen würde. Gleichzeitig produzieren sie viel mehr Vesikel, die das Antibiotikum abfangen und binden, wodurch sich die Konzentration an freiem Wirkstoff so weit verringert, dass die restlichen Bakterien überleben und sich ungehindert weiter vermehren können.
Resistenzen bereits vorhanden
Diesen Abfangmechanismus zeigen jedoch nur Klebsiella-Bakterien, die bisher noch sensitiv auf Polymyxin reagiert haben. Andere Erreger haben bereits eine Resistenz entwickelt. Hier kann Polymyxin gar nicht mehr binden, da die Bakterien das Gen für Lipid A bereits so verändert haben, dass Polymyxin nicht mehr andocken kann. Wird bei diesen Erregern Polymyxin eingesetzt, zeigen sie keine vermehrte Vesikelfreisetzung, da sie gar keinen Antibiotika-Stress wahrnehmen. Für zukünftige Medikamente ist es somit wichtig herauszufinden, wodurch Bakterien Stress registrieren. Dann könnten antimikrobielle Peptide entwickelt werden, die keinen durch Stress ausgelösten Schutzmechanismus hervorrufen.
Quelle: idw
Artikel teilen
