Antibiotikaresistenz – werden unsere Waffen stumpf?
Vortrag im Rahmen der Reihe "Neue und alte Infektionskrankheiten"
Vortrag von Prof. Dr. P. Heisig, Pharmazeutische Biologie und Mikrobiologie, Universität Hamburg, 30.06.2010
Zusammenfassung
Antibiotikaresistenz beruht auf drei Grundmechanismen, für die lediglich zwei prinzipielle genetische Ereignisse verantwortlich sind. Diese umfassen die Veränderung vorhandener genetischer Information, meist durch einfache Mutationen sowie die Aufnahme neuer genetischer Information. Dies kann zu einer Veränderung der Zielstruktur für das Antibiotikum, zu einer reduzierten Konzentration des Antibiotikums an dieser Zielstruktur sowie zur Inaktivierung des Antibiotikums selbst führen.
Die hohe Zellteilungsrate sowie eine große genetische Variabilität verschaffen Bakterien eine gute Anpassungsfähigkeit, so dass auch gegen neuartige Wirkstoffe rasche Resistenz gebildet werden kann. Um dies zu verhindern oder zumindest zu verzögern, weisen moderne Antibiotika Strukturelemente auf, die mit mehreren Angriffspunkten wechselwirken können („dual-target“ oder „multiple-target“- Strategie), um so eine rasche Resistenzentwicklung zu verhindern. Als Folge davon müssen Bakterien erst mehrere genetische Veränderungen mit entsprechend geringerer Wahrscheinlichkeit ausbilden.
Der Mensch hat selbst einen gewissen Einfluss auf die Geschwindigkeit, mit der resistente Bakterien entstehen können. So kann der Selektionsdruck durch Wahl des geeigneten Antibiotikums für die otpimale Anwendungsdauer und die Wirkstoffkonzentration gewählt werden. Oft muss dafür ein Kompromiss unter Beachtung der individuellen Patientencharakteristika gefunden werden. Es sollte also nicht an Antibiotika, sondern mit Antibiotika gespart werden.
Abstract
Antibiotic resistance is based upon three mechanisms, which are due to two genetic alterations: Alteration of existing genetic information by simple mutation and acquisition of novel genetic information. These result in an alteration of the target structure, a reduced drug concentration at the target site, and inactivation of the drug itself.
The high rate of cell division combined with a broad genetic variability enables bacteria to rapidly accommodate to environmental changes resulting in development of resistance even to novel therapeutic drugs.
One strategy to slow down the rapid development of resistance is the design of novel drugs interacting with two or more target structures (dual-targeting, multiple-targeting). Thus, multiple genetic changes are required by the bacteria to express drug resistance, thereby reducing the rate of resistance development.
Human behaviour has some impact on the rate of resistance development. The selective pressure can be reduced by choosing the most suitable drug and its for an optimal period of time in the most appropriate concentration. However, for some patients, indivual parameters require further consideration. Thus, antibiotics should be used prudently to avoid rapid development of resistance.
