Antibiotikaresistenz

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Mit der richtigen Reihenfolge zum Erfolg

Pseudomonas aeruginosa-Stämme zählen aufgrund der Resistenz gegen mehrere Antibiotika zu den multiresistenten Erregern. Neue Behandlungsmethoden sind daher dringend erforderlich. Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität Kiel (CAU) konnten dem Keim nun mit einer  sequenziellen Antibiotikabehandlung erfolgreich zu Leibe rücken. Die Ergebnisse veröffentlichten die Forscher um Dr. Florian Buchholz im Fachjournal »Nature Communications«

Pseudomonas aeruginosa wurde zunächst mit dem Betalactam-Antibiotikum Carbenicillin behandelt. Diese Vorbehandlung führt zu physiologischen Veränderungen der Zellmembran. Durch den so induzierten Membranstress wird die Zellmembran durchlässiger, sodass ein zweites Antibiotikum, in diesem Fall das Aminoglykosid Gentamicin, leichter eindringen kann. Diesen Effekt bezeichnet man als negative Hysterese. Dadurch wurden die Bakterien nicht nur daran gehindert, sich an die Behandlung anzupassen, sondern sie wurden auch zuverlässig abgetötet.

»Unsere Untersuchungen zeigten, dass die negative Hysterese eine allgemeine Schwachstelle im Problemkeim Pseudomonas aeruginosa darstellt, die bereits durch geringe Dosen des sensibilisierenden Antibiotikums ausgelöst werden kann,« erklärt Dr. Roderich Römhild, Co-Senior-Autor der Studie in einer Pressemeldung der Universität. Die negative Hysterese konnte auch mit Dosierungen unterhalb der minimalen Hemmkonzentration des Betalactam-Antibiotikums hervorgerufen werden.

Bemerkenswerterweise zeigte das Verfahren Wirkung über alle Pseudomonas aeruginosa-Stämme hinweg, also ungeachtet genetischer Unterschiede verschiedener Bakterienstämme .

Die Forscher testeten verschiedene Betalactame mit Gentamicin oder Ciprofloxacin sowie eine umgekehrte Reihenfolge der Antibiotikagabe.

Eine robuste und wiederholt starke negative Hysterese trat für die Reihenfolge Betalactam gefolgt von Gentamicin auf. Als Betalactame wurden Carbenicillin, Meropenem, Piperacillin/Tazobactam und Ceftazidim eingesetzt. Die Kombination aus einem Betalactam und Ciprofloxacin erzielte nur schwache und gelegentliche Erfolge.

Wurden zwei Betalactam-Antibiotika kombiniert, waren die Bakterien weniger empfindlich gegenüber dem jeweils zweiten Antibiotikum. Eine Ausnahme bildete lediglich die Kombination aus Piperacillin/Tazobactam und Ceftazidim. Auch bei umgekehrter Reihenfolge – zunächst Gentamicin, gefolgt von einem Betalactam – verringerte sich die Empfindlichkeit gegenüber dem jeweils nachfolgenden Wirkstoff.

Die Ergebnisse verdeutlichen das Potenzial der negativen Hysterese: In der richtigen Reihenfolge eingesetzt, kann die Kombination zweier Antibiotika eine robuste Wirkung gegen Pseudomonas aeruginosa erzielen.