Antibiotikaresistenzen

Antibiotikaresistenzen

Vorweg: Ich bin persönlich ganz allgemein nicht gegen Antibiotika per se – es gibt Fälle wo eine Antibiotikatherapie sinnvoll ist. Jedoch habe ich den Eindruck, dass in den letzten Jahrzehnten Antibiotika stark missbraucht wurden und noch immer missbraucht werden.

Antibiotikaresistenz ist meiner Meinung nach eine massiv unterschätzte Gefahr, deren Entwicklung von den Medien weitestgehend ignoriert wird und entsprechend ist die Wahrnehmung der Problematik in der Bevölkerung relativ gering.

Im Jahre 1941 wurde der erste Patient mit Penicillin behandelt und die Wirkung war fabelhaft. Der Patient hatte sich innerhalb kürzester Zeit von einer bakteriellen Infektion erholt, die sonst aller Wahrscheinlichkeit nach tödlich verlaufen wäre.

Danach begann der Siegeszug der Antibiotika. Bereits im zweiten Weltkrieg wurden Antibiotika mit großem Erfolg eingesetzt. Die damalige Wissenschaft glaubte sich den Mikroorganismen überlegen und es wurden immer mehr Antibiotika eingesetzt.

Ich kann mich noch gut an meine Kindheit in den 80er Jahren  erinnern. Jedes Mal wenn ich krank war, egal ob Schnupfen, Halsweh, Ohrenschmerzen oder was auch immer, ich habe immer Antibiotika bekommen. Im Nachhinein kommt es mir so vor, als hätten mir damals die Ärzte Antibiotika wie Süßigkeiten verschrieben.

Retrospektiv erscheint es mir, als ob damals der Mindset herrschte, dass das eigene Immunsystem überflüssig ist, da es ja eh Antibiotika gibt. Dies ist sicher eine schlimme Verallgemeinerung die auf viele Ärzte nicht zutrifft – leider eben doch auf die damaligen Ärzte in meiner unmittelbaren Umgebung.

Ich wusste damals noch nicht, dass Antibiotika das Immunsystem unterdrücken können und das man somit in einen Teufelskreis gelangen kann, in dem es dann immer wieder notwendig wird Antibiotika zu nehmen, da ja das eigene Immunsystem quasi deaktiviert wurde.

Alleine im Jahr 1999 wurden in den USA 20000 Tonnen Antibiotika produziert (pro Jahr), nimmt man dann noch den Rest der Welt dazu, kommt man auf eine Zahl die noch viel höher ist!

Tausende Tonnen Antibiotika wurden und werden noch immer jedes Jahr verschrieben. Antibiotika werden massenhaft in der Massentierhaltung verwendet, da die Tiere unter den miesesten Bedingungen „gesund“ bleiben müssen. Das selbige passiert in der Fischzucht wo Aquafarmen tonnenweise Antibiotika ins Meer kippen. Und selbst in der Pflanzenzucht werden tausende Tonnen Pestizide und Antibiotika versprüht und die Ernte zu maximieren.

Viele der Antibiotika sind biologisch nicht abbaubar – daher ihr molekularer Aufbau ist derart stabil, dass diese in der Natur bestehen bleiben. UV-Licht kann diese Stoffe zwar meist zerstören, doch bis in den Boden bzw. Grundwasser kommt die UV Strahlung nicht.

Pharma Firmen produzieren antibiotisch wirkenden Abfall, der in irgendeiner Art und Weise in der Umwelt endet.

Das Resultat ist, dass sich eine Vielzahl unterschiedlicher antibiotisch wirkender Substanzen in der Umwelt ansammeln und Bakterien durch komplexe Mechanismen, die ich in kürze erläutern werde, Resistenzen bilden.

Kurz gesagt, es ist ein Graus – die Menschheit pumpt tausende Tonnen Antibiotika in die Umwelt, die über die Nahrungskette unter anderem wieder zu uns zurück auf den Teller kommen. Dabei werden auf der ganzen Länge der Ereignisse multiresistente Keime gezüchtet. 

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 1949 waren beispielsweise nur 14% der Staphylococcus Aureus Stämme gegen Penicillin resistent.

1953 waren 64-80% aller Staphylococcus Aureus Stämme resistent.

1995 waren dies bereits 99%.

Und 1999 wurden erste Stämme entdeckt die gegen alle bekannten chemotherapeutischen Antibiotika resistent waren  - Inklusive Vancomyzin und Konsorten, die bis dato der letzte Hoffnungsschimmer waren.

Sind denn alle Bakterien schlecht? – Keineswegs die allermeisten Bakterien sind gut und wir brauchen sie sogar. Im Darm sind gut 1kg Bakterien die für uns arbeiten. Und genau diese guten Bakterien, die für uns lebensnotwendig sind, leiden stark unter Antibiotika.

Warum können Bakterien so schnell gegen Antibiotika resistent werden? – Weil Bakterien sehr erfolgreiche Lebewesen sind, die seit 3 Milliarden Jahren auf dieser Erde existieren und über die Jahrmilliarden permanent chemischen Krieg ausgesetzt waren. Bakterien haben eine Vielzahl an Mechanismen entwickelt, um für sie gefährliche Substanzen in der einen oder anderen Art und Weise zu neutralisieren.

Nun möchte ich die Resistenzmechanismen etwas beleuchten!

Resistenzmechanismen

1)      Modifizierte Aufnahme

Damit das Bakterium leben kann, ist es notwendig, dass Nährstoffe durch die Zellwand in das Innere des Bakteriums vordringen.

Antibiotika dringen ebenfalls über die Zellwand in das Bakterium ein.

Bakterien können aber die Zellwand so verändern, dass zwar die Nährstoffe nach wie vor durch die Zellwand dringen jedoch der antibiotisch wirkende Stoff abgeblockt wird.

Die Zellwand wird dabei zu einem selektiven Filter.

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2)      Zielmodifikation

Bei dieser Art der Resistenz dringt das Antibiotikum zwar in die Zelle ein, jedoch hat das Bakterium seine Struktur so verändert, dass das Antibiotikum nun rein gar nichts mehr bewirkt, da das eigentliche vom Antibiotikum angepeilte Ziel verändert wurde.

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3)      Enzymatische Modifikation

Dabei bildet das Bakterium diverse Enzyme, die das Antibiotikum enzymatisch zerstören.

Dies funktioniert selbst wenn das Antibiotikum bereits in die Zelle eingedrungen ist, obwohl diese Enzyme meistens konzentriert in der Zellmembran sitzen.

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4)      Efflux Pumpen

Efflux Pumpen können Antibiotika selektiv aus dem Bakterium wieder hinauspumpen bevor die Substanz Schaden anrichten kann.

Dabei gibt es Pumpensysteme die nur auf eine Substanz ausgerichtet sind und Pumpensysteme die auf mehrere Substanzen ausgerichtet sind.

Sobald das Bakterium eine potentiell gefährliche Substanz erkannt hat und die Pumpe in Gang kommt gibt es nicht viel was nicht über diesen Weg wieder entfernt werden könnte. Es können ionische Substanzen, lipophile Substanzen und hydrophile Substanzen und noch vieles mehr auf diesem Weg erkannt und ausgeschieden werden.

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5)      Perfekte Anpassung

Bakterien haben auch noch weitere Resistenzmechanismen, die eine Anpassung an die neue Umwelt ermöglichen. Dies kann so weit gehen, dass sich das Bakterium von den Antibiotika ernährt.

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Bakterien können auch vorausahnend Resistenzen bilden. Daher wenn das Bakterium mit einem bestimmten Antibiotikum misshandelt wurde und nun resistent ist, kann es sein, dass es auch gleich Resistenzen gegen eine ganze Gruppe aus Antibiotika Resistenzen gebildet hat, aus dieser dieses Antibiotikum stammte. Das geht soweit, dass das Bakterium Resistenzen gegen Substanzen bildet, welche von der Wissenschaft noch nicht mal erfunden sind.

  

Kommunikation von Bakterien

Sind Bakterien einer hohen Antibiotikalast ausgesetzt, werden diese sehr kommunikativ und tauschen untereinander Resistenzmechanismen aus.

Das interessante dabei ist, dass von diesem Informationsaustausch nicht nur Bakterien eines Stammes profitieren, sondern eben auch fremde Bakterien.

1)      Nutzung von Plasmiden, Transposons und Integrons

Stark vereinfacht handelt es sich dabei um Informationsträger, die von Bakterien ausgestoßen werden, welche erfolgreich eine Lösung für eine Bedrohung gefunden hatten.

Diese Information kann von anderen Bakterien aufgefangen und verarbeitet werden.

Integrons beispielsweise enthalten sowohl Resistenzinformation und auch Virulenzinformation.

Es reicht also aus, dass ein Bakterium aus den Abermillionen Bakterien die unter Beschuss geraten erfolgreich einen Resistenzmechanismus bildet, um diese Resistenz der eigenen Art und auch allen anderen Arten in der unmittelbaren Nähe zu kommunizieren.

In Anbetracht dessen, das der Lebenszyklus von Bakterien 500000-mal schneller abläuft als der von uns Menschen, wird es auch klar warum die Resistenzentwicklung derart schnell voranschreitet.

2)      Nutzung von Vieren

Bakterien können ebenso von Viren befallen werden wie wir.

Dabei kann es eben auch passieren (und ist auch von der Natur gewollt), dass der Virus die entsprechende Resistenzinformation überträgt.

Unsere eigene DNA enthält jede Menge Viren DNA dir durch Viren über die Jahrmillionen in unser Erbgut eingebracht wurden.

Ich persönlich sehe Viren als eine Art „Broadcast Mechanismus“ der Natur, mit dem Information auf DNA Ebene ausgetauscht wird. Die meisten Viren sind dabei harmlos und wir bekommen gar nichts von deren Handeln mit – ein paar sind es eben leider nicht.

Fazit

Die Resistenzbildung von Bakterien ist nicht linear sondern exponentiell.

Es ist zu erwarten, dass in absehbarer Zukunft immer mehr Keime existieren werden, die gegen alle gängigen chemotherapeutischen Antibiotika immun sein werden. Diesen Prozess kann die Pharma Industrie noch eine Zeit lang durch die Entwicklung neuer Antibiotika hinauszögern. Die Entwicklung neuer Antibiotika passiert jedoch nur zögerlich, da der Gewinn in Relation zu den entstehenden Entwicklungskosten und Forschungskosten relativ gering ausfällt.

Jedoch bin ich der Meinung (und auch viele andere), dass dieser Krieg gegen Mikroorganismen, speziell weil abertausende Tonnen Antibiotika in die Umwelt gepumpt werden, nicht zu gewinnen ist.

Umso wichtiger ist den Fokus auf das eigene Immunsystem zu richten und für den Notfall, sollten alle chemotherapeutischen Antibiotika versagen, das nötige Wissen um pflanzliche Antibiotika zu besitzen.

Nun kommt zwangsweise die Frage auf – warum wirken pflanzliche Antibiotika gegen Keime, wo alle chemotherapeutischen Antibiotika versagen? Es scheint, dass Bakterien ihre Abwehrmechanismen recht gut und gezielt gegen Einzelsubstanzen einsetzen können. Chemotherapeutische Antibiotika sind meistens Einzelsubstanzen. Bei Kombitherapien kommen meistens zwei oder drei chemotherapeutische Antibiotika zum Einsatz –jedoch ist das nichts im Vergleich zur Natur, die mehrere hundert bis tausende Substanzen in einer Pflanzengattung bildet. Meistens ist es dieses Symposium an Wirkstoffen von antibiotisch wirkenden Pflanzen, welches den unerwünschten Biestern den Gar ausmacht, da die Bakterien gegen solche eine Vielzahl an komplex miteinander interagierende Substanzen nicht gewachsen sind.

Wir haben heute in Europa Zugang zu stark antibiotisch wirkenden Pflanzen aus Afrika und dem Amazonas, was früher noch nicht der Fall war – leider wird dies von der Wissenschaft großteiles ignoriert.

Ich lege auch jedem nahe, sich das Buch „Pflanzliche Antibiotika“ von Stephen Harrod Buhner zu kaufen. Ich habe das Buch mittlerweile mehrmals gelesen und es ist für uns eines der Standardwerke nach dem wir unsere Produkte formulieren.

 

Ing. Andreas Staudinger

 

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