Alexander Flemings Entdeckung des Penicillins vor fast 100 Jahren revolutionierte die Heilkunde. Antibiotika gehören zweifellos zu den wichtigsten Errungenschaften der modernen Medizin und sie haben unzählige Leben gerettet. Ihr übermässiger Einsatz führte allerdings auch zu resistenten Bakterien – sogenannte Superbugs, die jedem Antibiotikum widerstehen. Sie werden zunehmend zu einem grossen globalen Problem (wir berichteten).
Neue Forschungsergebnisse aus dem Vereinigten Königreich bringen nun einen unerwarteten Mechanismus ein. Laut einer Studie, über die Study Finds berichtete, kann der Einsatz von Antibiotika in bestimmten Situationen nach hinten losgehen und das Leben einiger Keime sogar verlängern.
Die Forscher der University of Exeter fanden heraus, dass einige Antibiotika dazu beitragen, den Stress der Keime zu lindern und den Rückgang von Bakterienpopulationen zu stoppen, wenn diese am Absterben sind. Es überleben also mehr Bakterien über einen längeren Zeitraum im Vergleich zu Populationen, die nicht mit dem Antibiotikum behandelt wurden. Einer der Autoren, Professor Robert Beardmore, teilte in einer Erklärung der Universität mit:
«Die Studie begann, als wir feststellten, dass einige Bakterienstämme überraschenderweise im Labor nicht wuchsen, bis wir sie mit Antibiotika behandelten. Dies ist der erste Beweis dafür, dass Antibiotika das Überleben von Bakterien fördern können. Um die Antibiotikaresistenz weltweit bekämpfen zu können, müssen wir viel mehr über die Auswirkungen dieser Medikamente auf das Gleichgewicht bakterieller Ökosysteme wie die Mikroflora im Darm oder in Flüssen wissen, die Antibiotika ausgesetzt sind. Unsere Forschung ist ein Beweis für unsichtbare Nebenwirkungen – wir wissen nur nicht, wie die Medikamente das Gleichgewicht der Bakterienpopulationen in diesen Zusammenhängen verändern.»
Wie die Autoren in der Arbeit erklären, durchlaufen Bakterien in realen Umgebungen in der Regel Perioden schnellen Wachstums, die von Perioden unterbrochen werden, in denen das Wachstum aufgrund von Nährstoffmangel zum Stillstand kommt, was schliesslich zum Absterben der Bakterien führt. Bislang sei es unklar gewesen, wie Antibiotika die Populationen während dieser Zeiträume beeinflussen.
Also untersuchten die Forscher E.coli in einer Reihe von Laborexperimenten. Dieser Ansatz führte zu der Entdeckung: Antibiotika, die auf Ribosomen abzielen, verlangsamen das Wachstum der Bakterien, bewahren sie aber auch vor dem Absterben, so dass die Bakterien länger am Leben bleiben. Ribosomen helfen den Zellen bei der Herstellung von Proteinen aus der DNA. Die Co-Autorin Dr. Emily Wood teilte abschliessend mit.
«Viele Antibiotika verlangsamen das Wachstum von Bakterien, aber wir haben gezeigt, dass sie den Bakterien helfen können, Stress zu überwinden, der durch Nährstoffmangel verursacht wird und sie andernfalls abtöten würde, was ihnen letztendlich hilft, zu überleben. In unseren Experimenten kommt dies dadurch zustande, dass die Antibiotika Antioxidantien sind, das heisst sie helfen den Zellen, mit einigen der Abfallprodukte umzugehen, die sie während ihres Wachstums produzieren.
Wichtig ist, dass die antibiotikaresistenten Bakterien, die wir getestet haben, nicht den gleichen Nutzen hatten, so dass die Behandlung in unserer Studie keine Resistenz fördert, was ungewöhnlich ist. Unser nächster Schritt wird sein, zu messen, wie diese Ergebnisse die Dynamik von Bakteriengemeinschaften mit mehreren Spezies verändern.»
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