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Wie sich Bacillus cereus Antibiotika entzieht
Unter Stress wechselt Bacillus cereus in einen besonderen Ruhezustand: Eine alternative Erklärung für Antibiotikaresistenzen?
Veröffentlicht:WIEN. Wissenschaftler aus Wien melden Erfolge in der Forschung zu Bacillus cereus, einem Keim, der Erbrechen, Durchfall sowie systemische und lokale Infektionen wie Sepsis oder Augeninfektionen verursacht.
Ein Team der Veterinärmedizinische Universität Wien hat beobachtet, dass dieses Bakterium nach Kontakt mit bestimmten Antibiotika in einen besonderen Ruhezustand wechseln kann.
Es bildet dann sogenannte Small Colony Variants (SVCs), kleine Kolonien, die schwerer zu diagnostizieren und mit bestimmten Antibiotika kaum mehr zu bekämpfen sind (mBio 2015; online 8. Dezember).
Der neu entdeckte Mechanismus könnte eine alternative Erklärung für Antibiotikaresistenzen liefern, teilt die Veterinärmedizinische Uni Wien mit.
Das Bakterium B. cereus galt bisher als ausschließlich sporenbildendes Bakterium. Es bildet also unter schwierigen Lebensbedingungen Sporen aus und kann in dieser Lebensform lange Zeit ausharren. Verändern sich die Bedingungen, können sich die Sporen wieder zu aktiven Bakterien rückbilden.
Die Forscher aus Wien haben nun erstmals gezeigt, dass B. cereus SCVs ausbilden kann. Das passiert, wenn die Bakterien Aminoglykosid-Antibiotika ausgesetzt werden.
B. cereus schützt sich vor den Antibiotika
Charakteristisch für SCVs seien ein verlangsamtes Wachstum, ein veränderter Stoffwechsel und eine erhöhte Resistenz gegenüber jenen Antibiotika, die diesen Zustand ausgelöst haben, den Aminglykosiden, heißt es in der Mitteilung.
"Das Bakterium schützt sich vor dem schädlichen Einfluss der Antibiotika, indem es diese Small Colony Variants bildet. B. cereus wird allerdings üblicherweise mit genau jenen Antibiotika behandelt, die diese SCVs induzieren. Entstehen bei der Verwendung dieser Antibiotika SCVs, entstehen also auch Resistenzen", wird die Erstautorin Elrike Frenzel zitiert.
Für den Klinikalltag sei der jetzt entdeckte Mechanismus von großer Bedeutung. Herkömmliche Diagnosemethoden weisen nämlich Stoffwechselvorgänge von B. cereus nach.
Da der Stoffwechsel der SCVs verlangsamt und verändert ist, funktionieren diese Tests nicht. Die Folge können falsche Antibiotika-Therapien oder gar übersehene Infektionen sein. Molekularbiologische Tests erachtet die Studienautorin Frenzel als einzige Möglichkeit, auch diese Form von B. cereus diagnostizieren zu können.
Eine reine Aminoglykosid-Therapie könnte bei B. cereus-Infektionen auch das Risiko einer dauerhaften Infektion bergen. SCVs wachsen zwar langsamer, scheiden aber dennoch Toxine aus, die den Körper schädigen. "Eine Kombinationstherapie mit anderen Antibiotikagruppen wäre in diesem Fall sinnvoll", empfiehlt Frenzel.
Neuer molekularer Mechanismus der SCV-Entstehung
Ein Keim, der als multiresistenter Krankenhauskeim bekannt ist und vor allem für immunschwache Personen lebensbedrohlich sein kann, ist Staphylococcus aureus. Auch dieser Keim bildet SCVs.
Im Unterschied zu B. cereus könne sich S. aureus jedoch in seinen Ursprungszustand zurückentwickeln, berichtet die Uni in ihrer Mitteilung.
Für B. cereus scheine die Kleinkolonie-Form endgültig zu sein. "Wir gehen davon aus, dass die SCV Bildung bei B. cereus anders abläuft als bei S. aureus", wird die Studienleiterin Monika Ehling-Schulz zitiert.
"Die Fähigkeit SCVs zu bilden, scheint für die Bakterien eine ökologische Bedeutung zu haben", meint Frenzel. "Mit dieser alternativen Lebensform entgehen die Bakterien Stressfaktoren, wie den für sie gefährlichen Antibiotika.
Auch im Boden, wo B. cereus ebenso vorkommt, gibt es andere Mikroorganismen, die Antibiotika bilden. Auch hier wäre die Bildung von SCVs für die Bakterien von Vorteil." (eb)
