Antibiotikaresistenzen sind Jahrmillionen alt

Bakterien gibt es schon seit Millionen von Jahren. Lange bevor der erste Mensch den Begriff Antibiotikum überhaupt gehört hat, haben diese winzigen Lebensformen sich schon gegen ihre Artgenossen verteidigt, indem sie selbst antibiotische Stoffe produzierten, um konkurrierende Bakterien zu vertreiben und das eigene Überleben zu sichern.

Bakterien sind es also gewöhnt, von giftigen Stoffen angegriffen zu werden. Und sie sind es gewöhnt, Strategien zu entwickeln, um trotz der allgegenwärtigen Giftstoffe zu überleben. Bakterien sind somit sehr geübt darin, die Wirkung eines giftigen Stoffes zu verringern beziehungsweise gleich ganz zu neutralisieren. Und genau das nennt man Resistenz – ein Phänomen, das alles andere als neu ist. Ja, es existiert seit Anbeginn der Zeit, als die ersten Bakterien die Erde besiedelten.

Heutige Antibiotika erhöhen diesen Selektionsdruck auf die Bakterien jedoch und zwingen diese damit, noch rascher und effektiver zu reagieren. Die Erreger mit den richtigen Resistenzgenen werden selektiert und bleiben übrig.

Antibiotikaresistenz: Die Definition

Unter dem Begriff Antibiotikaresistenz versteht man also die Fähigkeit von Bakterien, die Wirkung von Antibiotika abzuschwächen oder ganz zu neutralisieren.

Penicillin-Entdecker warnt schon 1945 vor Antibiotikaresistenzen

Schon Sir Alexander Flemming, der Entdecker des Penicillins, hat in seiner Rede für den Nobelpreis 1945 vor einem Wirkungsverlust gewarnt, wenn Antibiotika zu häufig und an einer zu grossen Anzahl von Menschen eingesetzt werden.

5 Jahre später sollte sich zeigen, dass er Recht behielt, als erste Penicillin resistente Stämme von Staphylococcus areus bekannt wurden. Daraufhin veränderte man die Struktur des Penicillins und es entstanden Wirkstoffe wie Methicillin und Oxacillin.

Noch im selben Jahrzehnt wurden erneut resistente Keime beschrieben, da manche Bakterien (Staphylococcus aureus) gegen Methicillin unempfindlich wurden. Man nennt sie MRSA, eine Abkürzung für Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus.

Es folgte der Einsatz von Vancomycin bei MRSA, doch mittlerweile sind auch für dieses Antibiotikum resistente Bakterienstämme gemeldet worden.

Infektionskrankheiten lassen sich nicht besiegen

Seit der Entwicklung des ersten Antibiotikums (Penicillin), hat man versucht, antibiotisch wirksame Naturstoffe von Pilzen, Bakterien und Pflanzen zu kopieren und diese chemisch für den medizinischen Einsatz zu optimieren. Dies führte zu zahlreichen neuen Antibiotika zwischen 1950 und 1970, einer Zeit, die als goldene Ära der Antibiotika bekannt ist.

1967 sagte der US Surgeon General William H. Steward auf einem allgemeinen Kongress: „The time has come to close the book on infectious diseases“ („Es ist an der Zeit, das Buch über Infektionskrankheiten zu schliessen“). Die Rechnung wurde damals allerdings ohne die besonders anpassungsfähigen Bakterien gemacht und bakterielle Infektionen sind erneut zu einer ernsthaften Bedrohung für die gesamte Menschheit geworden.

Schätzungen gehen davon aus, dass 2050 mehr als 350.000 Europäer und bis zu 10 Millionen Menschen weltweit an den Folgen einer Infektion mit resistenten Bakterien sterben werden. So wurden 2018 in Deutschland bereits zwischen 10.000 und 20.000, in Österreich und der Schweiz bis zu 5.000 Tote mit derartigen Infektionen in Verbindung gebracht.

Allzu oft wird vergessen, dass nicht nur die medikamentöse Therapie einer bakteriellen Krankheit an sich, sondern beispielsweise ebenso die moderne Chirurgie, die Transplantationsmedizin, die Onkologie und die Neonatologie (Geburtsmedizin) ohne Antiinfektiva undenkbar wären, was bedeutet, dass bei Zunahme der resistenten Bakterien auch immer häufiger Operationen oder Geburten mit einem hohen Infektionsrisiko einhergehen werden.

(Antiinfektiva ist ein Sammelbegriff für Antibiotika, Antimykotika (Mittel gegen Pilze), Antiparasitika (Mittel gegen Parasiten) und Antiviralia (Mittel gegen Viren)).

Antibiotikaresistenz: Die Ursachen

Für die Entstehung von Antibiotikaresistenzen kommen mehrere Ursachen infrage.

1. Antibiotika werden immer wieder falsch verordnet

Zum einen sind nachgewiesenermassen bei 30 bis 50 % aller Antibiotikaverordnungen die Indikation, der Wirkstoff oder die Dosierung falsch gewählt. Häufig ist der zugrunde liegende Erreger kein Bakterium, sondern ein Virus, welches auf die Gabe eines Antibiotikums nicht anspricht.

Werden Antibiotika also zu hoch dosiert oder überflüssigerweise verordnet, fördert dies die Entstehung von Antibiotikaresistenzen.

Zum anderen ist es jedoch schwierig im niedergelassenen Bereich zu lange abzuwarten. Krankenhäuser zum Beispiel verfügen über den Luxus eines täglich durchführbaren Routinelabors, womit bei einer angedachten Therapie allenfalls abgewartet werden kann.

Dies kann ein Allgemeinarzt schwer bis gar nicht umsetzen und einen kranken Patienten einfach nach Hause zu schicken, mit der Erklärung, bei Verschlechterung wieder zu kommen und das Risiko eines bakteriellen Infektes einzugehen, ist gleichfalls unethisch und unter Umständen sogar strafbar.

2. Antibiotika in der Tiermast

Ein weiteres Problem ist der grosszügige Einsatz von Antibiotika in der Landwirtschaft und Tiermast, welcher die Bildung resistenter Bakterien im Fleisch fördert. 80 % des jährlichen Antibiotikaverbrauches in den USA kann auf die Verwendung an Tieren zurückgeführt werden, mit dem Ziel bessere Fleischqualitäten zu erzielen.

In Deutschland sind es immerhin noch rund 50 % und 2016 lag der Antibiotikaverbrauch bei insgesamt über 1500 Tonnen. Erschwerend kommt hinzu, dass ein Grossteil der Wirkstoffe unverändert wieder ausgeschieden wird, womit Grund- und Oberflächengewässer belastet und das Umweltmikrobiom negativ beeinflusst werden.

Entwicklung neuer Antibiotika lohnt sich nicht

Zusätzlich kristallisiert sich seit zwei Jahrzehnten ein zunehmendes Desinteresse der Pharmaindustrie in Bezug auf die aktive Forschung im Bereich neuer Antibiotika heraus. Von den 18 grössten Pharmafirmen der Welt haben sich 15 komplett aus der Antibiotikaforschung zurückgezogen.

Dies hat rein wirtschaftliche Gründe: Ein Arzneistoff, welcher für maximal zwei Wochen verabreicht wird und mit einem hohen Prozentsatz zur Heilung der auslösenden Krankheit führt, ist wenig lukrativ.

Analysen haben gezeigt, dass mit einem neuen Antibiotikum rund 50 Millionen US-Dollar Gewinn erzielt werden, wohingegen mindestens 1 Milliarde investiert werden muss, um dieses überhaupt auf den Markt zu bringen. Neue Antibiotika werden aufgrund der Resistenzproblematik dann oftmals nur als Reserveantibiotikum verwendet, was die Kapitelrendite noch weiter schrumpfen lässt (1).

Blutdrucksenker, Statine oder Diabetesmedikamente beispielsweise müssen über einen sehr langen Zeitraum genommen werden und sind deshalb profitabler.

So entstehen Antibiotikaresistenzen

Die moderne Welt des Menschen ist geprägt von hoher Mobilität, Überbevölkerung, Migrationsbewegungen und Tierzucht in der Lebensmittelindustrie. Der dazu kommende breite Gebrauch von Antiinfektiva begünstigt die Entstehung von genetischen Veränderungen im Erbgut der Bakterien. Grundsätzlich gibt es folgende Formen der Resistenzbildung:

  • Primäre Resistenz
  • Sekundäre Resistenz
  • Kreuzresistenz
  • Partielle Kreuzresistenz
  • Multiple Resistenz
  • Persistenz

Eine primäre Resistenz liegt vor, wenn das Bakterium von Haus aus nicht empfindlich gegenüber einer antibiotischen Substanz ist.

Eine sekundäre wurde zum Beispiel durch eine zu geringe Dosierung erworben, weshalb der Keim überlebt hat.

Kreuz- und partielle Kreuzresistenzen treten auf, wenn die Struktur des Wirkstoffes oder der Wirkmechanismus fast identisch sind. Das Bakterium entwickelt anschliessend nicht nur eine Resistenz gegen den verabreichten Wirkstoff, sondern gleich gegen mehrere Wirkstoffe mit ähnlicher Struktur oder Wirkung.

Von einer multiplen Resistenz spricht man, wenn der Bakterienstamm gegenüber mehreren unterschiedlichen Antibiotika unempfindlich ist.

Persistenz beschreibt hingegen, das Überleben eines Bakteriums, trotz korrekt gewählter und dosierter Therapie, durch Herunterregulierung des Stoffwechsels (2).

Übertragung von Resistenzen von einem Bakterium auf das andere

Bakterien sind in der Lage, ihre Erbinformation an andere Bakterien weiterzugeben, indem sie spezielle Moleküle, sogenannte Plasmide bilden. Die Übertragung genetischer Information und damit die Übertragung von Resistenzgenen bezeichnet man allgemein als Transposition.

In der Folge kommt es zu Veränderungen im Aufbau der Penetrationsbarriere (Zellwand), zu einer verminderten Aufnahme des Arzneistoffes ins Innere des Bakteriums, zur Modifikation der Zielstruktur oder zur Synthese von bestimmten Enzymen. Alle diese Mechanismen können einen Wirkungsverlust eines Antibiotikums verursachen.

Heutzutage ist es immerhin möglich, die Resistenz eines Bakterienstammes mithilfe von Kultivierung (Antibiogramm), molekularbiologischen Methoden (Antikörper) oder genetischen Methoden (Nachweis von Resistenzgenen) zu ermitteln und die Behandlung daran anzupassen.

Diese Bakterienarten sind resistent

Bakterien lassen sich mithilfe der Gramfärbung in zwei Gruppen unterteilen, die violett gefärbten grampositiven und die rot gefärbten gramnegativen Bakterien. Sowohl bei den grampositiven als auch bei den gramnegativen Bakterien gibt es einige Problemkeime, welche besonderer Aufmerksamkeit bedürfen. Dies weil sie einerseits sehr häufig für Infektionen verantwortlich sind und andererseits bereits Resistenzen ausgebildet haben.

  • MRSA und VRSA (Vancomycin-resistenter Staphylococcus aureus) verursachen Hautinfektionen.
  • Enterococcus species wie VRE (Vancomycin-resistente Enterokokken) und CRE (Carbapenem-resistente Enterokokken) verursachen Bauchfellinfektionen.
  • Streptococcus aeruginosa können eitrige Harnwegsinfektionen verursachen.

Sie alle stellen ein schwerwiegendes Problem dar. Derzeit gibt es mehr MRSA-Todesfälle in den USA als Tote durch HIV/AIDS, Parkinson, chronische Lungenerkrankungen (Emphysem) und Mord zusammen.

Aus dem gramnegativen Bereich machen die folgenden Bakterien Sorgen:

  • einige Enterobacteriae (Klebsiella pneumonia: Harnwegs- und Lungeninfektionen)
  • Pseudomonas aeruginosa (Lungen- und Herzinfektionen)
  • Acinetobacter (Lungen- und katheter-assoziierte Infektionen)
  • ESBL-Escherichia coli (erweitertes Spektrum Betalaktamase) mit unspezifischen Harnwegs- und Darminfektionen (ESBL-Keime bilden Enzyme (Betalaktamasen), welche viele Antibiotika unwirksam machen (1))

In der Regel bilden sich zuerst Resistenzen gegen gängige und breit eingesetzte Antibiotika, wie Penicilline, Cephalosporine, Makrolide, Sulfonamide, Tetrazykline und Fluorchinolone. Anschliessend folgen seltenere Vertreter aus der Klasse der Aminoglykoside, Carbapeneme und Polypeptide. In schweren Fällen sind ausschliesslich sog. „last line of defense“-Antibiotika, wie Tigecyclin, Colistin und Daptomycin noch wirksam, welche aber mit zum Teil schweren Nebenwirkungen behaftet sind.

Risikogruppen für Antibiotikaresistenzen

Zu den Risikogruppen für Antibiotikaresistenzen gehören vor allem Menschen mit einem geschwächten Immunsystem, da es nur unzureichend auf bakterielle Infektionen reagieren kann. Dies sind Menschen mit angeborenen oder erworbenen Immunschwächeerkrankungen, ältere Menschen und sehr junge Kinder, da ihr Immunsystem noch nicht zur Gänze ausgereift ist.

Des Weiteren zählen Krebspatienten und organtransplantierte Menschen zu den Risikogruppen, sowie Diabetiker und jene nach invasiven operativen Eingriffen.

Auch Patienten mit zystischer Fibrose (= Mukoviszidose, eine Krankheit, bei welcher es zur Bildung von zähem Sekret in der Lunge und im restlichen Körper kommt) müssen sich im Laufe ihres Lebens früher oder später mit resistenten Keimen herumschlagen.

Was man gegen Antibiotikaresistenzen tun kann

Um der zunehmenden Problematik der Resistenzbildung begegnen zu können, hat die WHO schon 1998 dazu aufgerufen, individuelle Strategien zu entwickeln. Es folgten 2006 europaweit gültige Regeln zum Einsatz von Antibiotika in der Lebensmittelproduktion und 2017 die doch sehr zurückhaltende Erstellung eines Aktionsplanes.

Ausserdem werden Massnahmen des Antibiotic Stewardship umgesetzt, wobei Stewardship am ehesten mit Verantwortung übersetzt werden kann. Es bezeichnet das Bemühen von medizinischen Organisationen, verbesserte und rationale Verordnungspraktiken zu etablieren. Inkludiert sind der Aufbau von Überwachungssystemen, die Datenerfassung zu resistenten Bakterien, die Förderung des umsichtigen Gebrauchs und die Motivation der Industrie, neue Wirkstoffe zu entwickeln (3).

In diesem Zusammenhang ist der niedergelassene Bereich klarer Weise nur sehr schwer zu erfassen, obwohl etwas mehr als zwei Drittel aller Antibiotikaverschreibungen von hier stammen. Es gilt unnötige Verordnungen zu vermeiden, Leitlinien zur Therapiedauer zur Verfügung zu stellen und die Aufmerksamkeit der Ärzte für diese Thematik zu sensibilisieren.

Eine europaweite Umfrage unter Medizinern hat beispielhalber ergeben, dass 10 % der Befragten Antibiotika verordnen, weil die Erklärung, dass das Medikament eigentlich gar nicht nötig ist, mehr Zeit in Anspruch nehmen würde. Dies ist wohl ebenso dem Sicherheitsbedürfnis der Ärzte und gleichzeitig der Erwartungshaltung der Patienten zu schulden (4).

Momentane Ansätze gehen nicht nur in Richtung neuer Antibiotikaklassen und Modifikation vorhandener Arzneistoffe. In klinischen Studien werden komplett neuartige Mechanismen getestet, wie die Anwendung von Bakteriophagen (Viren), Impfstoffe, antimikrobielle Peptide aus dem Tier- und Pflanzenreich, Probiotika und selektive Antikörper.

Darüber hinaus wird versucht, die Virulenz (schädliche Aktivität) der Bakterien zu verändern oder durch Kombinationen mit pflanzlichen Extrakten die ursprüngliche antibiotische Wirksamkeit wieder herzustellen. Stoffe, welche den Effekt anderer Substanzen im Körper verstärken, werden Bioenhancer (Bioverstärker) genannt (5). Curcuma und Knoblauch zählen etwa zu dieser Gruppe.

Was kann man tun, wenn ein Angehöriger betroffen ist?

Patienten mit nachgewiesenen multiresistenten Keimen werden stationär und isoliert im Krankhaus auf der Intensivstation behandelt. Damit es gar nicht so weit kommt, empfiehlt es sich bei Angehörigen mit bekannten Risikofaktoren, betont auf Hygiene zu achten, vor einem Besuch die Hände zu waschen und gegebenenfalls auf einen direkten Kontakt zu verzichten.

Falls schon einige Antibiotikatherapien erfolglos gemacht wurden (z. B. wiederkehrende Blasenentzündungen) sollte ein Antibiogramm angelegt werden, um herauszufinden, welcher Keim vorliegt und welches Antibiotikum gegen diesen noch wirksam ist. Die prophylaktische Gabe von Pre-, Pro- und Synbiotika kann immer empfohlen werden, da insbesondere die kindliche körpereigene Bakterienflora, wesentlich zur Abwehr fremder unerwünschter Keime beiträgt.

Dabei sind Präbiotika meist spezielle Ballaststoffe, die das Wachstum von guten Bakterien anregen, wohingegen Probiotika wichtige Bakterien der Darmflora (Laktobakterien und Bifidobakterien) beinhalten.

Der Begriff Synbiotika beschreibt Produkte, welche sowohl Ballaststoffe als auch lebensfähige Bakterien enthalten, wodurch ein synergistischer Effekt entsteht. Diese guten Keime helfen in den Körper eingedrungene schlechte Bakterien zu bekämpfen und vor deren Infektionen zu schützen.

Antibiotikaresistenzen bekämpfen: Arzt nicht um Antibiotika bitten, wenn er es für unnötig hält

Antibiotikaresistenzen werden nicht umsonst als globales Problem der öffentlichen Gesundheit bezeichnet. Oft trifft es Personen, welche von vornherein ein geschwächtes oder angeschlagenes Immunsystem haben. Jeder einzelne kann in dieser Hinsicht seinen Beitrag leisten, indem er sich fragt, ob eine Antibiotikagabe respektive das Drängen des Arztes zu eben dieser wirklich notwendig ist.

Die Zukunft wird zeigen, inwiefern es gelingt die Forschung und Entwicklung der Pharmaindustrie in Richtung neuer innovativer antibiotischer Wirkstoffe zu animieren.

Kolloidales Silber als mögliche Hilfe bei Antibiotikaresistenzen

In einer im Juni 2013 veröffentlichten Studie mit dem Titel "Silver enhances Antibiotic Activity Against Gram-Negative Bacteria" konnten die Wissenschaftler um Jose Ruben Morones-Ramirez zeigen, dass Silberpräparate die Wirkung von Antibiotika deutlich verstärkten – und zwar insbesondere dann, wenn es solche Bakterien zu bekämpfen gilt, die normalerweise nicht (mehr) so gut auf Antibiotika reagieren.

Bei In-Vitro-Versuchen konnte das kolloidale Silber die Erfolge gegen Bakterien bis um das 1000-fache erhöhen. Auch bei In-Vivo-Tests war das Silber mehr als erfolgreich. So konnten beispielsweise Bauchfellentzündungen nur in 10 Prozent der Fälle überlebt werden, wenn ausschliesslich mit Antibiotika therapiert wurde. Gab man dem Patienten jedoch zusätzlich Silber, dann überlebten 90 Prozent der Testkandidaten (6).

Fernausbildung zum ganzheitlichen Ernährungsberater

Sie interessiert, was in unserem Essen steckt und wollen wissen, wie sich Nähr- und Vitalstoffe auf den Körper auswirken? Sie wünschen sich ein gesundes Leben für sich, Ihre Familie und Mitmenschen? Ernährungsberater sind beliebt – doch oft geht bei der Beratung der ganzheitliche Aspekt vergessen, den es für eine nachhaltige Gesundheit braucht. Lernen Sie bei der Akademie der Naturheilkunde die Zusammenhänge zwischen Lebens- und Ernährungsweise sowie physischem und psychischem Wohlbefinden kennen.

Die Akademie der Naturheilkunde bildet interessierte Menschen wie Sie in rund 16 Monaten zum ganzheitlichen Ernährungsberater aus. Bestellen Sie hier die kostenlose Infobroschüre.

Quellen

  1. Ventola CL. The Antibiotic Resistance Crisis, PT, 2015; 40 (4): 277–283
  2. Munita JM, Arias CA. Mechanisms of Antibiotic Resistance, Microbiol Spectr, 2016; 4 (2): 10.1128
  3. Zaman SB et al. A Review on Antibiotic Resistance: Alarm Bells are Ringing, Cureus, 2017; 9 (6): e1403
  4. European Center for Disease Prevention and Control. Survey of healthcare workers knowledge, attitudes and behaviours on antibiotics, antibiotic use and antibiotic resistance in the EU/EEA. Stockholm, ECDC, 2019
  5. Aslam B et al. Antibiotic resistance: a rundown of a global crisis, Infect Drug Resist, 2018; 11: 1645–1658
  6. Jose Ruben Morones-Ramirez1, et al.,"Silver Enhances Antibiotic Activity Against Gram-Negative Bacteria", Sci Transl, 19.06.2013.