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© Quelle: shutterstock

Durch den mannigfaltigen Einsatz von Antibiotika in der modernen Welt, entwickeln immer mehr Bakterien Resistenzen gegen die eingesetzten Wirkstoffe in den Medikamenten. Deswegen sind Wissenschaftler auf der ganzen Welt darauf erpicht, ein neues Antibiotikum zu finden, welches gegen multiresistente Bakterien wirken kann. Im Januar 2015 scheint ein internationales Team von Forschern auf einen antibakteriellen Wirkstoff, dem sogenannten Teixobactin, gestoßen zu sein. Neue Heilungschancen für schwer kranke Menschen sind mithin ersichtlich.

Häufiger Einsatz von Antibiotika seit langem umstritten

Schon seit Jahren warnen internationale Experten vor den Gefahren des mannigfaltigen Einsatzes von Antibiotika. Erst kürzlich warnte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) davor, dass die Folge dieser häufigen Verwendung das Auftreten multiresistenter Bakterien und Keime sein wird. In einem Krankheitsfall kann dies verheerende Folgen für den Patienten haben. Die krankheitsverursachenden Keime können dann nicht mehr ausreichend medizinisch bekämpft werden. Im schlimmsten Fall führt dies zum Tode des Patienten. Hierbei muss es sich allerdings nicht um eine schwere Erkrankung handeln, auch bereits kleine Entzündungen können sich dramatisch entwickeln. Die Verbreitung dieser multiresistenten Bakterien nimmt seit einiger Zeit dramatisch zu. Auch wenn immer wieder neue Antibiotika von Forschern entdeckt werden, kann dies die fortschreitende Verbreitung von multiresistenten Erregern nicht mehr stoppen. Dies liegt mitunter auch daran, dass die von den Wissenschaftlern neu entwickelten Antibiotika, häufig chemische Strukturen aufweisen, die denen der bereits verwendeten stark ähneln. 

Fachlicher Einschub: Wie genau entstehen solche Resistenzen?

Martin Schmidt, Gesundheitsexperte der Online Klinik euroClinix erklärt vier häufige Ursachen für das Entstehen von vollständigen bzw. Teil-Resistenzen gegen Antibiotika in einfachen Worten:

1. Entstehung von alternativen Proteinen. Durch die dauerhafte Deaktivierung bestimmter Proteine bildet der Körper alternative Proteine. Diese durch Mutationen entstehenden Ersatzproteine können vom Antibiotikum nicht mehr deaktiviert werden. Auch ist es möglich, dass das Zielprotein mutiert und so stark verändert ist, dass das Antibiotikum vollständig wirkungslos wird
2. Bildung von Abwehrproteinen. Ein Bakterium bildet Proteine, welche das Antibiotikum daran hindert sich an das Zielprotein zu binden. Das Antibiotikum wird also schlichtweg neutralisiert.
3. Reduzierung der Zellaufnahme. Durch Veränderungen an den Zellwänden kann das Antibiotikum nicht mehr wirkungsvoll in die Zelle eindringen.
4. Efflux-Pumpen sind sogenannte Transportproteine, welche dafür sorgen, dass das in die Zelle eingedrungene Antibiotikum wieder nach außen abgegeben wird. Diese Efflux-Pumpen können dafür sorgen, dass die Konzentration des Antibiotikums in den Zellen permanent so niedrige gehalten wird, dass dieses nicht wirken kann.

Info und Bildquelle: euroClinix Schweiz

Die Entdeckung des Antibiotikums Teixobactin

Nach eigenen Angaben erforschte nun ein deutsch-amerikanisches Forscherteam ein neues Antibiotikum namens Teixobactin, welches gegen viele als multiresistent geltende Erreger wirkungsvoll sein soll. Um den neuen antibiotischen Wirkstoff zu finden, bedienten sich die internationalen Forscher einer untypischen Methode. Sie entwickelten einen sogenannten iChip mit Hilfe dessen verschiedene Bodenproben auf das Vorhandensein von Bakterien, welche antibiotische Stoffe produzieren können, untersucht werden. Insgesamt untersuchten die Forscher mit dieser Methode rund 10.000 verschiedene Bodenproben, bis sie auf den neuen verheißungsvollen Wirkstoff stießen. Um eine genügende Anzahl an Bakterien zu erhalten, mussten sich die Forscher eine Alternative zu der Heranzüchtung in Petrischalen im Labor einfallen lassen, da diese Prozedur häufig zu nichtbefriedigenden Ergebnissen führt. Für das komplizierte Verfahren werden daher diverse Bodenproben aufgeschwemmt und in spezielle Gefäße eingefüllt. Abgedeckt werden die Proben dann mit einer nährstoffdurchlässigen Membran. Indem diese Konstruktionen von den Wissenschaftlern wieder in den Boden eingebracht werden, kann eine Vielzahl der vorhandenen Bakterien zur Vermehrung angeregt werden. Diese Form der Bakterien wiederum kann dann im Labor in der Petrischale zur noch stärkeren Vermehrung gut genutzt werden.

So wirkt der neue antibiotische Wirkstoff

Die Bakterien aus den Bodenproben, welche das neue Antibiotikum Teixobactin produzieren, tragen den vorläufigen Namen Eleftheria terrae. Teixobactin wird von diesen Bodenbakterien produziert, um feindliche Mikroben abwehren zu können. Forscher auf der ganzen Welt halten diesen neuen Wirkstoff für so besonders, da er eine völlig andere chemische Struktur als andere Antibiotika aufweist und eine dementsprechende andersartige Wirkung hat. Generell greifen Antibiotika die lipide Schutzwand schädlicher Bakterien an. Während die anderen antibiotischen Wirkstoffe allerdings nur eine Stelle attackieren können, greift das neue Teixobactin direkt an mehreren Stellen der Schutzhülle an und perforiert das Bakterium mehrfach. Im Laufe der Zeit lernen viele schädliche Bakterien allerdings sich gegen den einzelnen Angriff von antibiotischen Mitteln zu wehren. Die starke Bakterienwand ist der Grund dafür, dass Antibiotika nicht gegen bestimmte Krankheitserreger wirken können. Die gestärkten Bakterien gelten als multiresistent. Im Gegensatz zu anderen Antibiotika, könnte Teixobactin durch seine multiplen Angriffe auf die Schutzhülle der Erreger allerdings den Vorteil haben, dass sich keine Resistenzen gegen ihn mehr entwickeln könnten.

Teixobactin als Wirkstoff gegen gefährliche Erreger

In den Laboren der internationalen Forscher wurde das Teixobactin bisher nur an Mäusen getestet. Hierbei konnten allerdings schon bahnbrechende Ergebnisse erzielt werden. Die Tiere waren mit dem sogenannten Krankenhauskeim Staphylococcus aureus infiziert, welcher als stark multiresistent gilt. Alle Mäuse, denen das neue Antibiotikum einmalig zugeführt wurde, überlebten die Infektion. In der Gegenprobe ohne Zugabe von Teixobactin, überlebten dagegen nur 10 % der infizierten Tiere den aggressiven Erreger. Anderweitige sehr positive Ergebnis konnten gegen Pneumokokken, welche eine Lungenentzündung hervorrufen, verbucht werden. Teixobactin soll weiterhin gegen den Tuberkulose- und Anthraxbazillen. Nicht wirksam ist das neue antibiotische Mittel allerdings gegen Bakterien mit einer ähnlichen chemischen Strukturen wie es selbst. Darunter zählen beispielsweise E. coli- oder Pseudomonadenbakterien. In Zukunft wollen die Experten ihr Screeningverfahren weiterhin nutzen, um noch mehr hochwirkungsvolle Antibiotika ausfindig zu machen. 

Autor: Wissen Gesundheit - Redaktion