Heteroresistenz als mögliche Ursache |
 |  | Ulrike Holzgrabe |
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31.10.2021 08:00 Uhr |
Das Wort Resistenz beschreibt die generelle Widerstandsfähigkeit eines Krankheitserregers gegen Antibiotika. In diesem Fall ist die MHK so groß, dass selbst bei Anwendung der höchst möglichen Wirkstoffdosis die Erreger nicht abgetötet werden und ein therapeutischer Erfolg nicht möglich ist. Während zu Therapiebeginn noch suszeptible Bakterien vorhanden sein können, sind nach der Behandlung alle Zellen der Bakterienpopulation phänotypisch resistent (Abbildung 1, oben).
Grafik 1: Unterschiede zwischen Resistenz, Persistenz und Heteroresistenz bei Exposition mit Antibiotika und anschließendem Weglassen des Antibiotikums. / Foto: PZ/Stephan Spitzer
Sensible Erreger sind gelb gezeichnet, blau und violett die resistenten Erreger. Dabei sind blaue Bakterien relativ stabil mit Resistenzgenen ausgestattet, während violette Bakterien die Resistenzgene verlieren können (instabile Resistenz). Grün gezeichnet sind tolerante Erreger, die von Antibiotika nicht angegriffen werden, da sie sich im Schlafzustand befinden. Mod. nach Dewachter et al. (8)
Toleranz bezeichnet den temporären Zustand einer gesamten Population sensitiver Bakterien, die eine vorübergehende Exposition eines Antibiotikums aufgrund ihres aktuellen physiologischen Zustands, zum Beispiel Schlafzustand (Dormanz), Hungern oder reduziertem Metabolismus, überleben. Mit anderen Worten: Es handelt sich nicht im eigentlichen Sinn um eine Resistenz, auch wenn das klinische Bild ähnlich ist. Eine Dormanz kann auch ein extrem langsames Wachstum bedeuten, sodass beispielsweise β-Lactame keine Wirkung entfalten (5). Im Unterschied zur Resistenz, die meist spezifisch gegen ein Antibiotikum oder eine Wirkstoffgruppe besteht, können Bakterien gegen mehrere (bakterizide) Antibiotika tolerant sein.
Tolerante Bakterien haben eine verlängerte »Minimum Duration for Killing« (MDK). Die MDK ist die Zeit, die notwendig ist, um 99 Prozent der Bakterien mit einer sehr hohen Antibiotikakonzentration zu töten, bei meist gleicher MHK empfindlicher Erreger. Eine längere Behandlungsdauer ist also notwendig.
Von Persistenz spricht man, wenn empfindliche und tolerante Keime nebeneinander vorliegen (sogenannte Populationsheterogenität – Abbildung 1 Mitte). Dann tötet ein Antibiotikum schnell alle empfindlichen Erreger einer Population, aber eine kleine Subpopulation (häufig weniger als 1 Prozent) überlebt, da sie sich in einer Art Schlafzustand befindet (siehe Toleranz) und daher nicht getroffen werden kann. Man nennt sie »Persister«. Nach Therapieende entsteht wieder das Gemisch aus empfindlichen und toleranten Bakterien. Zunächst ebbt die Infektion also ab und flammt dann wieder auf. Man weiß heute, dass der Schlafzustand und das »Aufwachen« genetisch kodiert sind, aber die Mechanismen sind weitgehend ungeklärt. Zur Eradikation der persistenten Zellen sind hohe Antibiotikakonzentrationen (deutlich über der MHK) und eine lange Therapiedauer notwendig.
