{"id":10441,"date":"2021-10-11T11:26:00","date_gmt":"2021-10-11T11:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/oberarzt-heute.de\/?p=10441"},"modified":"2021-10-15T11:15:31","modified_gmt":"2021-10-15T11:15:31","slug":"gesucht-bakteriencocktails-zur-bekaempfung-von-infektionen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/oberarzt-heute.de\/?p=10441","title":{"rendered":"Gesucht: Bakteriencocktails zur Bek\u00e4mpfung von Infektionen"},"content":{"rendered":"

Hunderte verschiedener Bakterien tummeln sich im Darm eines gesunden Menschen und sch\u00fctzen effizient vor Infektionen. Wird jedoch das Gleichgewicht dieser als Mikrobiota bezeichneten Gemeinschaft gest\u00f6rt \u2013 beispielsweise durch eine Antibiotikatherapie -, k\u00f6nnen Krankheitserreger wie Salmonellen oder multiresistente Krankenhauskeime wie Klebsiella pneumoniae die Oberhand gewinnen \u2013 mit zum Teil schweren Folgen f\u00fcr die Betroffenen. DZIF-Wissenschaftler:innen am Helmholtz-Zentrum f\u00fcr Infektionsforschung (HZI) und am Max von Pettenkofer-Institut der LMU M\u00fcnchen erforschen das Mit- und Gegeneinander der Darmbakterien und haben aktuell in zwei Studien Bakterienst\u00e4mme identifiziert, die eine besondere Rolle spielen. \u00dcber ihre Ergebnisse berichten sie in zwei unabh\u00e4ngigen Studien im Fachmagazin Cell Host & Microbe<\/em>.<\/strong><\/p>\n

Wie wichtig ein gesundes Mikrobiom ist, haben die meisten bereits am eigenen Leib erfahren, wenn sie ein Breitband-Antibiotikum einnehmen mussten. Das Medikament zerst\u00f6rt nicht nur die Krankheitserreger, sondern gleich auch noch die \u201eguten\u201c Bakterien im Darm, die sonst die wichtigsten Nischen einnehmen und Krankheitserreger den Zutritt verweigern helfen. Dieser Schutzmechanismus wird als Kolonisierungsresistenz bezeichnet. Doch welche Bakterienarten sind \u201egut\u201c oder im Fachjargon \u201ekommensal\u201c und wie k\u00f6nnen sie vor Kolonisierung, also Besiedelung durch Krankheitserreger sch\u00fctzen? Prof. Dr. Till Strowig, HZI, und Prof. Dr. B\u00e4rbel Stecher (LMU M\u00fcnchen) haben sich dieser Fragen angenommen und genauer hingeschaut.<\/p>\n

Klebsiella pneumoniae hat einen starken Gegenspieler<\/h5>\n

Der Darmbewohner Klebsiella pneumoniae ist einer der gef\u00fcrchteten Krankenhauskeime, kann er doch bei geschw\u00e4chten Patientinnen und Patienten schwere Pneumonien, Harnwegsinfekte oder sogar Sepsis ausl\u00f6sen. Er ist zunehmend resistent gegen g\u00e4ngige Antibiotika und kann weitere Infektionen beg\u00fcnstigen. Die Abteilung um Till Strowig am HZI konnte mit Partnern in Magdeburg und Hannover St\u00e4mme eines verwandten Bakteriums aus dem Darm isolieren, die hochwirksam gegen K. pneumoniae sind. Diese als Klebsiella oxytoca identifizierte Art nutzt die gleichen Zucker wie der Krankheitserreger, allerdings so effizient, dass dem Krankheitserreger zu wenig zum \u00dcberleben bleibt. \u201eK. oxytoca kann multiresistente K. pneumoniae-Bakterien gezielt verdr\u00e4ngen, da es die vom Krankenhauskeim zu besetzende Nische effektiv blockiert\u201c, erkl\u00e4rt Strowig. Die Wissenschaftler:innen konnten au\u00dferdem im Mausmodell zeigen, dass diese Bakterien dabei helfen, dass sich die Bakterienzusammensetzung im Darm nach einer Antibiotikatherapie schneller regeneriert und der Schutz vor Infektionen wieder hergestellt wird.<\/p>\n

\u201eWir wollten zun\u00e4chst herausfinden, wie anf\u00e4llig gesunde Erwachsene und Kinder f\u00fcr eine Besiedelung mit multiresistenten K. pneumoniae-Bakterien sind\u201c, erkl\u00e4rt die Erstautorin Lisa Osbelt den Studienansatz. Daf\u00fcr haben die Wissenschaftler:innen Stuhlproben von 100 gesunden Personen genommen und mit dem Keim \u00fcber Nacht inkubiert. Am n\u00e4chsten Tag wurde das Wachstum der Bakterien gemessen. Dabei zeigte sich in der Besiedelung eine gro\u00dfe Variabilit\u00e4t je nach individueller Mikrobengemeinschaft im Darm. In einem weiteren Schritt untersuchte die Gruppe dann die Proben, in denen der Keim schlecht gewachsen war, und hier konnte immer wieder K. oxytoca identifiziert werden. In unterschiedlichen Mausmodellen testeten Forscher:innen anschlie\u00dfend das Verhalten der beiden Bakterien und es zeigte sich, dass die Zugabe von K. oxytoca die Anf\u00e4lligkeit gegen den Krankenhauskeim deutlich verringern kann. Wurden keimfreie M\u00e4use mit unterschiedlichen Gruppen von Bakterien besiedelt (insgesamt 12 Bakterienarten), zeigten drei weitere Arten ebenfalls eine sch\u00fctzende Wirkung.<\/p>\n

Wie \u201egute\u201c E. coli-Bakterien gegen Salmonelleninfektion sch\u00fctzen k\u00f6nnen<\/h5>\n

Eines der bekanntesten Bakterien im menschlichen Darm ist Escherichia coli, kurz E. coli genannt. H\u00e4ufig ger\u00e4t es als \u201eb\u00f6ses\u201c Bakterium in die Schlagzeilen, da es als Anzeiger f\u00fcr f\u00e4kale Verunreinigungen des Trinkwassers gilt und bestimmte Varianten Infektionen ausl\u00f6sen k\u00f6nnen. Doch das Bakterium hat viele unterschiedliche St\u00e4mme und es gibt neben den pathogenen Varianten auch kommensale Vertreter. \u00dcber die Rolle dieser f\u00fcr die menschliche Gesundheit ist bisher allerdings wenig bekannt. B\u00e4rbel Stecher und ihr Team am Max-von Pettenkofer-Institut der Ludwig-Maximilians-Universit\u00e4t haben bereits vor einiger Zeit herausgefunden, dass kommensale E.coli gegen eine Salmonelleninfektion sch\u00fctzen. Auch hier ist es ihr Zuckerverbrauch, der die Salmonellen in die Schranken weist, indem er ihnen Nahrung entzieht.<\/p>\n

In der aktuellen Studie konnten die Forscher:innen zeigen, dass diese Schutzwirkung von E. coli auch vom mikrobiellen Umfeld im Darm abh\u00e4ngt. Das hei\u00dft, es kommt darauf an, welche Mikroorganismen noch vorhanden sind, ob sich E. coli also in guter Gesellschaft befindet. \u201eWenn in unserem Modell Lachnospiraceaen vorhanden sind, die auch einfache Zucker verstoffwechseln k\u00f6nnen, kann E. coli sch\u00fctzen – sonst nicht\u201c, erkl\u00e4rt Stecher. Und f\u00fcgt hinzu: \u201eInsgesamt verstehen wir nun besser, warum m\u00f6glicherweise auch Probiotika bei manchen Menschen gut helfen, bei anderen aber nicht. Grund hierf\u00fcr ist das mikrobielle Umfeld, welches von Mensch zu Mensch stark variiert.\u201c<\/p>\n

Von M\u00e4usen und Menschen: Auf dem Weg zum sch\u00fctzenden Bakteriencocktail?<\/h5>\n

Hunderte von Bakterien und anderen Mikroorganismen der Mikrobiota auf ihre Wirkungen zu untersuchen, ist schon bei M\u00e4usen ein unglaublich komplexes Unterfangen. Mit ihrem in M\u00fcnchen entwickelten Mausmodell k\u00f6nnen die Wissenschaftler:innen die Besiedelung und den Einfluss von Erregern gezielt untersuchen. Ein synthetischer Cocktail aus 12 Bakterienarten besiedelt keimfreie M\u00e4use stabil \u00fcber mehrere Generationen und bildet eine f\u00fcr M\u00e4use repr\u00e4sentative Darmflora. Sowohl die Studien zu Klebsiella als auch zu E. coli nutzen dieses Modell, um sich an die Wechselwirkungen in der Darmflora heranzutasten. Doch schon in der Maus wird deutlich, wie komplex die Zusammenh\u00e4nge sind. Die Studien der Mikrobiota-Forscher machen jedoch Hoffnung, denn sie zeigen einmal mehr, dass man den Vorg\u00e4ngen im Darm im Detail auf der Spur ist.<\/p>\n

\u201eDer Einsatz von lebenden Bakterien, sog. Probiotika, f\u00fcr die Behandlung von Patienten mit einer vorliegenden Besiedelung und als pr\u00e4ventive Gabe nach Antibiotika-Therapie ist generell denkbar\u201c, meint denn auch Till Strowig zuversichtlich. Und B\u00e4rbel Stecher f\u00fcgt hinzu: \u201eBei dem Design solcher Bakteriencocktails spielt die Verwertung eines breiten Zuckerspektrums eine gro\u00dfe Rolle und ein sch\u00fctzender Cocktail muss immer mehr als ein Bakterium enthalten.\u201c<\/p>\n

Lisa Osbelt, Marie Wende, \u00c9va Alm\u00e1si, Elisabeth Derksen, Uthayakumar Muthukumarasamy, Till R. Lesker, Eric J.C. Galvez, Marina C. Pils, Enrico Schalk, Patrick Chhatwal, Jacqueline F\u00e4rber, Meina Neumann-Schaal, Thomas Fischer, Dirk Schl\u00fcter, and Till Strowig. Klebsiella oxytoca mediates colonization resistance against multi-drug resistant K. pneumoniae in the gut via cooperative carbohydrate competition. Cell Host & Microbe 29, Nov 10, 2021; DOI: 10.1016\/j.chom.2021.09.003<\/a><\/em><\/p>\n

Claudia Eberl, Anna S. Weiss, Lara M. Jochum, Abilash Chakravarthy Durai Raj, Diana Ring, Saib Hussain, Simone Herp, Chen Meng, Karin Kleigrewe, Michael Gigl, Marijana Basic, B\u00e4rbel Stecher. E. coli enhance colonization resistance against Salmonella Typhimurium by competing for galactitol, a context-dependent limiting carbon source.\u00a0 Cell Host & Microbe 29, 1-13, Nov 10, 2021, DOI: 10.1016\/j.chom.2021.09.004<\/a><\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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