B.3 Entstehung von Resistenzen
Die Natur erweist sich immer wieder als höchst flexibel und überlebensfähig. Auch auf der Ebene der Kleinstlebewesen. So wehren sich Pilze, Pflanzen und andere Organismen mit antibiotischen Wirkstoffen gegen Bakterien. Im Gegenzug bilden die Bakterien wiederum Mechanismen, um mit den Antibiotika fertig zu werden. Die Bakterien reagieren mit Resistenzen – die Antibiotika können ihnen nichts mehr anhaben.
Belege für solch ein natürliches ökologisches System fand der US-amerikanische Biochemiker Gerry Wright in 30.000 Jahre alten Bodenproben aus dem Permafrost Alaskas. Die Bodenproben enthielten Erbgut von Bakterien, das unter anderem Resistenzen gegen Penicillin, Tetracycline und Vancomycin aufwies.
Vor Resistenzenbildung hatte schon der Entdecker des Penicillins, Alexander Flemming, gewarnt. Vier Jahre nach Beginn der Massenproduktion von Penicillin im Jahr 1943 tauchten erste Mikroben mit Resistenzen auf. Staphylococcus aureus war das erste Bakterium, das sich erfolgreich an dieses bahnbrechende Antibiotikum angepasst hatte.
Bakterien können äußerst schnell auf Änderungen ihrer Lebensbedingungen reagieren. Die Resistenzentwicklung ist grundsätzlich Teil ihrer Überlebensstrategie. Bei der Vermehrung von Bakterien kommt es immer zu genetischen Mutationen. Dabei können Bakterien entstehen, die sich von ihren Eltern unterscheiden: Sie weisen Resistenzen auf. Kommen diese resistenten Bakterien nun mit Antibiotika in Berührung, so haben sie bessere Überlebenschancen und werden sich stärker vermehren. Resistenzbildung ist also ein natürlicher und evolutionärer Prozess. Dieser wird durch häufigen Kontakt mit Antibiotika beschleunigt.
Daher entwickeln sich resistente Bakterien vor allem dort, wo eine hohe Antibiotikalast und eine große Wirtsdichte zusammentreffen.
Was ist Antibiotikaresistenz?
Von einer Antibiotikaresistenz bei Bakterien spricht man, wenn bestimmte Antibiotika ihre Fähigkeit verloren haben, die Bakterien abzutöten oder im Wachstum zu hemmen. Einige Bakterien sind von Natur aus gegen bestimmte Antibiotika resistent (sog. intrinsische oder primäre Resistenz). Beunruhigender ist es aber, wenn Bakterien, die normalerweise empfindlich auf Antibiotika reagierten, aufgrund von genetischen Veränderungen resistent geworden sind (erworbene oder sekundäre Resistenz). Resistente Bakterien können trotz eines Antibiotikums überleben und sich weiter vermehren, so dass die Heilung der Erkrankung verzögert wird und diese sogar zum Tod führen kann. Infektionen, die durch resistente Bakterien verursacht werden, erfordern eine intensivere Behandlung und den Einsatz anderer, teurerer Antibiotika, die schwerere Nebenwirkungen verursachen können.
Resistente Bakterien können sich unter bestimmten Voraussetzungen (geschwächtes Immunsystem, ungeeignete Therapie) während einer Therapie trotz Antibiotika-Gabe unkontrolliert vermehren. In Folge kann sich die Heilung der Krankheit verzögern und die Erkrankung kann möglicherweise zum Tod führen.
Die Grafik zeigt die natürliche Selektion von resistenten Bakterien. Während zunächst Antibiotika-sensible Bakterien (gelb) in der Mehrzahl sind und nur wenige resistente Bakterien (rot) existieren (linke Seite der Grafik), verändert sich der Anteil resistenter Bakterien innerhalb einer Population im Zuge der Antibiotikagaben. Nur die resistenten Bakterien sind während einer antibiotischen Therapie dazu in der Lage, sich weiter zu vermehren. Schließlich sind weitaus mehr resistente Bakterien vorhanden als sensible (rechte Seite der Grafik).
Dieses Video veranschaulicht die Entstehung von Resistenzen (Sprache: Englisch)