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Bakterien können sich bei einem Antibiotikaangriff schlafend stellen

Resistente Bakterien entziehen sich der Wirkung von Antibiotika, indem sie unempfindlich werden, z. B., indem sie Antibiotika abbauen. Es gibt aber noch eine andere Überlebensstrategie für Bakterien: Sie versetzen sich in einen schlafähnlichen Zustand, um eine Behandlung mit Antibiotika auszuhalten – sie werden persistent. Nach Abschluss der Therapie erwachen sie zu neuem Leben.

Ein Schweizer Forschungsteam isolierte die Bakterienart Staphylococcus aureus eines infizierten Patienten und wies nach, dass einzelne Bakterienkolonien kleiner waren als die anderen. Bisher wurde angenommen, dass sich persistente Bakterien erst über einen längeren Zeitraum unter Laborbedingungen entwickeln.

Um herauszufinden, unter welchen Bedingungen Bakterien persistent werden, führten die Forschenden verschiedene Stresstests durch. Stressfaktoren sind zum Beispiel die Anwesenheit menschlicher Immunzellen, Antibiotika oder eine saure Umgebung, wie sie in Abszessen herrscht. Resultat: Je extremer die Bedingungen gestaltet wurden, desto höher wurde der Anteil der persistenten Bakterien.

Es erwies sich, dass eine umfassende molekulare Neuprogrammierung stattgefunden hatte, die eine Verlangsamung des Stoffwechsels bewirkte. Das Resultat war jedoch nicht ein vollkommener Stillstand, sondern eine Art Dämmerzustand. Aus dem die Bakterien wieder „erwachen“ sobald die Umgebung freundlicher wird. Dieser Mechanismus, so hofft man jetzt, könnte zur Entwicklung neuer Behandlungen gegen persistente Bakterien beitragen. Wird das Wachstum reaktiviert, könnten sich die Bakterien einem Antibiotika-Angriff nicht mehr entziehen.

Referenz:
Universität Zürich
Molecular reprogramming and phenotype switching in Staphylococcus aureus lead to high antibiotic persistence and affect therapy success, PNAS 2021, https://www.pnas.org/content/118/7/e2014920118

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Schutz vor nekrotisierender Enterokolitis bei Frühchen

Die nekrotisierende Enterokolitis (NEC) ist die häufigste akute Erkrankung des Magen-Darm-Traktes bei sehr kleinen Frühgeborenen mit einem Geburtsgewicht unter 1.500 Gramm, welche lebensgefährliche Folgen haben kann. An der Medizinischen Universität Graz konnte nun gezeigt werden, dass Probiotika das Mikrobiom von Frühgeborenen positiv beeinflussen und in Kombination mit Antibiotika einen Schutz vor NEC bieten können.

In der von Univ.-Prof. Dr. Bernhard Resch geleiteten Studie wurden Stuhlproben von Frühgeborenen aus Graz, Leoben und Klagenfurt im Rhythmus von zwei Tagen mithilfe einer genetischen Untersuchungsmethode (16S rRNA Methode) untersucht. Die Forscher konnten aufzeigen, dass die orale Gabe von Antibiotika gemeinsam mit Probiotika als Prophylaxe bei NEC das Mikrobiom von Neugeborenen nicht negativ beeinflusst. Dies war international bislang umstritten. Vielmehr konnte in der Studie gezeigt werden, dass sich die Gabe von Probiotika bei sehr kleinen Frühgeborenen positiv auf die Ausbildung eines vielfältigen Mikrobioms auswirkt.

Für die Wissenschaftler war ebenfalls interessant zu sehen, dass sich das Mikrobiom krankenhausspezifisch voneinander unterschied. So dürfte nicht nur die Ernährung, sondern auch die Frühgeburtenstation bzw. das Umfeld im Krankenhaus einen prägenden Einfluss auf das Mikrobiom der Neugeborenen haben.

Referenzen:
Medizinische Universität Graz
https://www.medunigraz.at/…/news/schutz-fokus-fruehgeborene/
Originalpublikation: Nutrients, Published: 28 April 2020 https://doi.org/10.3390/nu12051256

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