09.11.2022 - Université de Genève

Neue Waffe gegen antibiotikaresistente Bakterien

Ein gegen Herpes eingesetztes Medikament kann ein Bakterium bekämpfen, das gegen die meisten Antibiotika resistent ist

Der unvernünftige Einsatz von Antibiotika hat dazu geführt, dass Bakterien Resistenzmechanismen gegen diese Art der Behandlung entwickeln. Dieses Phänomen, das als Antibiotikaresistenz bekannt ist, wird von der WHO als eine der größten Bedrohungen für die Gesundheit angesehen. Die fehlende Behandlung gegen multiresistente Bakterien könnte uns in eine Zeit zurückversetzen, in der Millionen von Menschen an Lungenentzündung oder Salmonellen starben. Das in Krankenhäusern weit verbreitete und besonders virulente Bakterium Klebsiella pneumoniae ist einer der Erreger, gegen den unsere Waffen stumpf werden. Ein Team der Universität Genf (UNIGE) hat entdeckt, dass Edoxudin, ein in den 60er Jahren entdecktes Anti-Herpes-Molekül, die schützende Oberfläche der Klebsiella-Bakterien schwächt und sie für die Immunzellen leichter eliminierbar macht.

Klebsiella pneumoniae verursacht zahlreiche Infektionen der Atemwege, des Darms und der Harnwege. Aufgrund seiner Resistenz gegen die meisten gängigen Antibiotika und seiner hohen Virulenz können einige seiner Stämme für 40 bis 50 % der infizierten Menschen tödlich sein. Es besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung neuer therapeutischer Moleküle zur Bekämpfung des Virus. "Seit den 1930er Jahren setzt die Medizin auf Antibiotika, um pathogene Bakterien loszuwerden", erklärt Pierre Cosson, Professor für Zellphysiologie und Metabolismus an der medizinischen Fakultät der UNIGE, der diese Forschung leitete. "Aber es gibt auch andere Möglichkeiten, wie z. B. der Versuch, das Abwehrsystem der Bakterien zu schwächen, so dass sie dem Immunsystem nicht mehr entkommen können. Dieser Weg scheint umso vielversprechender, als die Virulenz von Klebsiella pneumoniae weitgehend auf seiner Fähigkeit beruht, Angriffen von Immunzellen zu entgehen."

Eine Amöbe als Modell

Um festzustellen, ob die Bakterien geschwächt wurden oder nicht, verwendeten die UNIGE-Wissenschaftler ein Versuchsmodell mit überraschenden Eigenschaften: die Amöbe Dictyostelium. Dieser einzellige Organismus ernährt sich von Bakterien, indem er sie einfängt und aufnimmt, wobei er die gleichen Mechanismen anwendet, mit denen Immunzellen Krankheitserreger abtöten. "Wir haben diese Amöbe genetisch so verändert, dass sie uns sagen kann, ob die Bakterien, auf die sie trifft, virulent sind oder nicht. Mit diesem sehr einfachen System konnten wir dann Tausende von Molekülen testen und diejenigen identifizieren, die die Virulenz der Bakterien verringern", erklärt Pierre Cosson.

Schwächung der Bakterien, ohne sie abzutöten

Die Entwicklung eines Medikaments ist ein langwieriger und teurer Prozess, bei dem es keine Garantie für Ergebnisse gibt. Die UNIGE-Wissenschaftler entschieden sich daher für eine schnellere und sicherere Strategie: Sie überprüften bestehende Medikamente, um mögliche neue therapeutische Indikationen zu ermitteln. Das Forschungsteam untersuchte die Wirkung von Hunderten von bereits auf dem Markt befindlichen Arzneimitteln mit einer Vielzahl von therapeutischen Indikationen auf Klebsiella pneumoniae. Ein zur Bekämpfung von Herpes entwickeltes Medikament, Edoxudin, erwies sich als besonders vielversprechend.

"Durch die Veränderung der Oberflächenschicht, die die Bakterien vor ihrer äußeren Umgebung schützt, macht dieses pharmakologische Produkt sie angreifbar. Im Gegensatz zu einem Antibiotikum tötet Edoxudin die Bakterien nicht ab, was das Risiko einer Resistenzentwicklung einschränkt - ein großer Vorteil einer solchen Anti-Virulenz-Strategie", so der Forscher.

Obwohl die Wirksamkeit einer solchen Behandlung beim Menschen noch bestätigt werden muss, sind die Ergebnisse dieser Studie ermutigend: Edoxudin wirkt sogar auf die virulentesten Stämme von Klebsiella pneumoniae, und zwar in niedrigeren Konzentrationen als die, die zur Behandlung von Herpes verschrieben werden. "Die Bakterien ausreichend zu schwächen, ohne sie abzutöten, ist eine raffinierte Strategie, die sich jedoch kurz- und langfristig als Erfolg erweisen könnte", so Pierre Cosson abschließend.

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