Ausdauernde Bakterien bedrohen Erfolg von Antibiotikatherapien

Stockholm. Ein neu untersuchtes Phänomen in der Infektiologie ist die Ausdauer („perseverance“) von Bakterien. So untersucht ein Team der Universität Uppsala, wie individuelle Bakterien reagieren, wenn sie mit einzelnen Antibiotika in Kontakt kommen. Der Kampf gegen Bakterien ist bekanntlich ein kontinuierlicher Wettlauf zwischen Forschungsteams, die neue Antiinfektiva entwickeln, und pathogenen Keimen, die ständig ihre genetische Ausstattung verändern, um die Therapie mit den Wirkstoffen zu überleben, erinnert die Universität in einer Mitteilung.

Beim Beginn einer Antibiotikabehandlung werden die meisten Bakterien durch hohe Wirkstoffkonzentrationen abgetötet. Eine kleine Fraktion der Bakterien wächst jedoch weiter, manchmal bis zu zehn Generationen, heißt es in der Mitteilung.

Variationen in einzelnen Bakterienstämmen

Diese Bakterien seien nicht resistent. Wegen Variationen in einzelnen Bakterienstämmen könnten sie sich aber trotz hoher Antibiotika-Konzentrationen weiter teilen. Jede Teilung gebe den Bakterien dabei eine Chance, zu mutieren und permanent resistent zu werden. Allerdings: „Wenn die Therapie bis zur letzten Antibiotika-Tablette durchgehalten wird, ist dies sehr selten“, so die Universität.

Die sogenannte „antibiotic perseverance“ beschreibt, wie eine kleine Gruppe von Bakterien, die bei einer Antiobiotika-Therapie weiter zu wachsen vermag, Mutationen akkumulieren kann. „Haben die Keime Glück – und der Kranke Unglück – wird eine dieser Mutationen zu einer Antibiotika-Toleranz führen“, wird Studienautor Professor Gerrit Brandis in der Mitteilung zitiert.

Studie mit mikrofluidischen Kulturen auf Chips

Bisher werden in der Infektiologie vor allem ganze Bakterien-Populationen untersucht und nicht einzelne Individuen der Keime. Und weil die sogenannten „perseverant bacteria“ sehr selten sind, wurden sie bisher nicht beachtet. Die schwedischen Forscher um Professor Johan Elf haben eine neue Methode entwickelt, wie sie individuelle Bakterien und ihre Reaktion auf Stimuli (wie Antibiotika) untersuchen können (PNAS 2023; online 3. Januar). Dazu werden Chips mit mikrofluidischen Kulturen genutzt, die mit Künstlicher Intelligenz (KI) und spezifischen Analyse-Algorhitmen ausgewertet werden. „Es ist ein starkes Tool“, wird Elf zitiert: „Unter anderem lässt sich damit zeigen, wie wichtig es ist, nichts zu verallgemeinern, wenn es um Bakterien geht.“