Vorkommen und Perspektiven - Deutsches Ärzteblatt
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ANTIBIOTIKA UND ANTIBIOTIKARESISTENZEN
Vorkommen und Perspektiven
Um den Gesundheitsgefahren durch Infektionskrankheiten zu begegnen, ist
eine umfassende, globale Strategie erforderlich. Die Wissenschaftsakademien
der G7-Mitgliedsstaaten haben hierfür vier Empfehlungen erarbeitet.
urch bessere hygienische und damit das Verbreitungsgebiet
D Verhältnisse, Antibiotika und
Impfstoffe konnten Infektions-
vektorübertragener Infektionskrank-
heiten (siehe auch vorhergehender
krankheiten im Verlauf des 20. Beitrag).
Jahrhunderts zurückgedrängt wer-
den. Beispiel hierfür ist die erfolg- Medizinfortschritt in Gefahr
reiche Bekämpfung der Diphtherie, Zudem entwickelt sich das weltwei-
die aufgrund der hohen Durchimp- te Auftreten von Antibiotikaresis-
fungsrate im Kindesalter heute in Trotz der Fortschritte haben seit tenzen zu einem zunehmenden Pro-
den entwickelten Ländern keine einiger Zeit Infektionskrankheiten blem. Laut WHO (1) besteht sogar
Rolle mehr spielt. Weiterhin ent- – auch in den Industrieländern – die Gefahr eines Rückfalls in die
deckte Alexander Fleming 1928 zu- wieder an Bedeutung gewonnen. präantibiotische Ära, was katastro-
fällig die bakterientötende Wirkung Ursache ist zum einen das Auftreten phale Konsequenzen für weitere
des Pilzes Penicillin, so dass 1941 neuer Krankheiten wie Aids oder Fortschritte in zahlreichen Gebieten
der erste Patient erfolgreich behan- der Legionärskrankheit. Zum ande- der Medizin (Onkologie, Chirurgie,
delt werden konnte. Seither haben ren ist die weltumspannende Mobi- Transplantationsmedizin) hätte. Ei-
sich Antibiotika zu einem Grund- lität von Produkten und Menschen ne Eindämmung antibiotikaresis-
stein der Medizin entwickelt. Anti- heute ein fester Bestandteil unserer tenter Bakterien ist trotz diverser
biotika sind essenziell für die Hoch- Gesellschaft und Wirtschaft. Da- nationaler und internationaler Stra-
leistungsmedizin mit vielen thera- durch ergeben sich für Infektionser- tegien bisher nicht abzusehen.
peutischen Verfahren und medizini- reger neue Übertragungsmöglich- Antibiotika sind Naturstoffe be-
schen Eingriffen – beispielsweise keiten und Ausbreitungswege. Der ziehungsweise Stoffwechselend-
Organtransplantationen, Chemothe- Klimawandel beeinflusst zum Bei- produkte von Bakterien und hem-
rapien oder Gelenkoperationen. spiel die Lebensräume von Insekten men das Wachstum anderer Mikro-
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MEDIZINREPORT
organismen. Bakterien nutzen aber Sterblichkeitsrate in der Bevölke- ten iChip entwickelt, der es ermög-
auch ein Grundrepertoire an Resis- rung in Deutschland und auch welt- licht, Bodenbakterien in ihrer natür-
tenzmechanismen, um sich der weit geführt. Ein Hauptgrund für lichen Umwelt zu kultivieren, was
Schadwirkung antimikrobieller diesen langanhaltenden medizini- zur Produktion von verschiede-
Wirkstoffe zu entziehen. Eine we- schen Erfolg waren – trotz Zunah- nen Molekülen führte. Das bisher
sentliche Strategie ist die Vermin- me von Antibiotikaresistenzen – erfolgversprechendste der circa
derung der Antibiotikakonzentrati- die kontinuierliche Entwicklung 25 Moleküle ist Teixobactin. Die
on im Bakterium. Dies kann bei- neuer Antibiotikaklassen, die unter- Studie könnte den Beginn für die
spielsweise durch verminderte Auf- schiedliche Wirkmechanismen ha- Entwicklung neuartiger antimikro-
nahme („Permeabilitätsbarrieren“) ben (3). Jedoch stagniert die Ent- bieller Wirkstoffe aus verfügbaren
oder erhöhte Ausschleusung durch deckung neuer Substanzen seit Mit- Naturstoffen darstellen, denn es
Transportsysteme erfolgen. te der 1980er Jahre und nur einige wird vermutet, dass in der Natur
Des Weiteren können Bakterien wenige sind in den letzten Jahr- viele weitere solcher Substanzen
antimikrobielle Wirkstoffe enzyma- zehnten hinzugekommen (4). vorkommen.
tisch durch deren Spaltung oder Mo- Die meisten neuen Klassen an
difikation inaktivieren. Von klini- Antibiotika wurden in den 1950er Antibiotikaresistente Erreger
Foto: Bryson Biomedical Illustrations/SPL Agentur Focus
scher Bedeutung ist insbesondere und 1960er Jahren etabliert (Gra- Während in den letzten Jahren vor
die enzymatische Hydrolyse der fik). Antimikrobielle Wirkstoffe, die allem gram-positive Infektionserre-
ß-Laktame durch bakterielle ß-Lak- nach 2001 auf den Markt kamen, ger wie Methicillin-resistente Sta-
tamasen. Demgegenüber entwickeln wurden zumeist entwickelt, um be- phylococcus aureus (MRSA) und
sich genetische Strukturen, die Re- reits bestehende Resistenzen zu Vancomycin-resistente Enterokok-
sistenz gegenüber Antibiotika verur- überwinden. Beispiele sind die ken (VRE) im Vordergrund des In-
sachen, auch de novo durch Mutati- 2014 zugelassenen Antibiotika Te- teresses standen, rückt jetzt auch
on bestehender Gene oder prägen lavancin und Ceftobiprol, die beide das zunehmende Auftreten von
sich infolge des Erwerbs bereits gegen MRSA eingesetzt werden, gram-negativen Infektionserregern,
existenter Gene anderer Bakterien sowie das im Mai zugelassene Tedi- die neben anderen Antibiotikagrup-
durch horizontalen Gentransfer aus. zolid, das gegen komplizierte Haut- pen auch gegen alle ß-Laktamanti-
Bereits Alexander Fleming gab und Weichteilinfektionen durch biotika resistent sind, in den Fokus
in seiner Rede anlässlich der Verlei- gram-positive Bakterien und gegen (7, Tabelle).
hung des Nobelpreises an ihn, eine MRSA eingesetzt wird (5). Gestiegen ist auch die Anzahl an
erste Warnung zu Antibiotikaresis- Zu Beginn dieses Jahres erschien Infektionen durch Escherichia coli,
tenzen: „It is not difficult to make die Mitteilung über die Entwick- die gegen viele Antibiotika gleich-
microbes resistant to penicillin in lung eines neuen Antibiotikums zeitig resistent sind, darunter Breit-
the laboratory by exposing them to Teixobactin, das eine sehr gute In- band-Antibiotika wie Fluorochino-
concentrations not sufficient to kill vitro-Aktivität gegenüber gram-po- lone und Cephalosporine der dritten
Zeitstrahl der
Entwicklung neuer them, and the same thing has occa- sitiven Bakterien einschließlich re- Generation. Ein besonderes Pro-
Antibiotika (blau) sionally happened in the body (2).” sistenter Stämme zeigt (6). blem stellen dabei die Extended-
und von Erreger- Der Einsatz von Antibiotika hat Ein internationales Wissen- Spektrum-Beta-Laktamase(ESBL)-
resistenzen (beige). zu einer erheblichen Senkung der schaftlerteam hat einen sogenann- produzierenden Keime dar.
Laut WHO sterben in Europa
GRAFIK jährlich 25 000 Menschen an Infek-
tionen mit multiresistenten Pathoge-
Chloramphenicol
Chlortetracycline nen. Der Europäischen Union ent-
Polymyxin stehen durch die Behandlung von
Erythromycin
Prontosil Gramicidin Vancomycin Patienten mit multiresistenen Kei-
Neomycin Virginiamycin Daptomycin men jährlich Kosten in Höhe von
Penicillin Streptomycin
Cephalosporin circa 1,5 Milliarden Euro (8). Ein
Salvarsan Linezolid Grund für die zunehmende Antibioti-
karesistenz ist der weltweit gestiege-
1900 1930 1940 1950 1960 2000 2003 ne Verbrauch an Antibiotika. Global
ist er zwischen 2000 und 2011 um 36
Penicillin Methicillin Vancomycin Prozent gestiegen (9).
(S. aureus) (S. aureus) (Enterokokken,
S. aureus) Linezolid
Penicillin (S. aureus)
Erythromycin
(N. gonorrhoea, Multiresistent
Internationale Empfehlungen
(Staphylokokken) Ambulant
S. pneumoniae) (Pseudomonas, 2012 und 2013 hat die Veröffentli-
Mycobacterium) erworbene
Cephalosporine MRSA chung wegweisender Berichte von
(MRSA) Fluorochinolone Organisationen und Einzelpersonen
(MRSA) einschließlich des World Economic
Penicillin
(E. faecium) Forums (10), des US Centers for
Disease Control (11) und des Chief
Deutsches Ärzteblatt | Jg. 112 | Heft 23 | 5. Juni 2015 A 1047MEDIZINREPORT
Medical Officer of England (8) zu TABELLE ● die Stärkung der sozio-ökono-
einem neuen Fokus auf antimikro- mischen Forschung sowie
bielle Resistenzen geführt und das Auswahl an Erregern, die derzeit beim Auftreten speziel- ● die Einrichtung eines Runden
ler Resistenzen zu sogenannten Problemkeimen werden
Thema wieder in die Öffentlichkeit Tisches zu Antibiotikaresistenzen
gerückt. Der nächste Schritt ist ein Erreger Resistenz gegen und neuen Antibiotika.
Globaler Aktionsplan, der auf der Gram-positive Bakterien Erstmals versammelten sich Ver-
World Health Assembly im Mai treter aus Wissenschaft, Politik und
Staphylococcus aureus Methicillin (MRSA)
dieses Jahres diskutiert wurde (12) Wirtschaft im November 2013 zur
sowie die Forderung, Antibiotikare- Streptococcus Penicillin (PNSP) Gründung eines Runden Tisches
pneumoniae
sistenzen als ein „Post-2015 Sus- „Antibiotika-Forschung“. Im April
tainable Development Goal“ aufzu- Enterococcus spp. Vancomycin (VRE) fand das Konzept seine Fortset-
nehmen. Mycobacterium multiresistente Form (MDR-TB), zung. Während beider Veranstaltun-
Im Vorfeld des G7-Gipfeltreffens tuberculosis extrem resistente Form (XDR-TB) gen wurde deutlich, dass die Be-
der wichtigsten Industrieländer auf Gram-negative Bakterien kämpfung antimikrobieller Resis-
Schloss Elmau haben sich auch die Klebsiella pneumoniae Cephalosporine der
tenzen ein koordiniertes Vorgehen
Wissenschaftsakademien – darunter 3. Generation und Carbapeneme aller relevanten Akteure erfordert.
die Leopoldina – zur Frage der An- (ESBL), Chinolone Forschungsbedarf besteht insbeson-
tibiotikaresistenzen geäußert und Escherichia coli Cephalosporine der dere bei Prozessen zur Entwicklung
die Stellungnahme „Infectious 3. Generation und Carbapeneme von Essays für die Identifizierung,
Diseases and Antimicrobial Resis- (ESBL), Chinolone Validierung und Modifikation von
tance: Threats and Neccessary Acti- Pseudomonas aeruginosa Carbapeneme (ESBL) Targets, der Umsetzung von Er-
ons“ erarbeitet (13). Acinetobacter spp. Carbapeneme (ESBL), Chinolone, kenntnissen aus der Strukturbiolo-
Diese behandelt die weltweit Aminoglykoside, Cortrimoxazol gie, Analysen zur Struktur-Wir-
steigende Zahl an Infektionen durch Neisseria gonorrhoeae zunehmend gegen Cephalo- kungsbeziehung sowie der medizi-
antibiotikaresistente Bakterien. In sporine der dritten Generation nischen Chemie.
einer immer stärker vernetzten Welt Auf nationaler Ebene hat auch
verbreiten sich diese Krankheitser- Zusammenfassung der Daten aus: World Health Organization. Antimicrobial das Bundesministerium für Ge-
Resistance. Global Report on surveillance 2014 und European Centre for
reger schnell und grenzüberschrei- Disease Prevention and Control. Annual epidemiological report 2014. sundheit zusammen mit dem Bun-
tend. Die wachsende Resistenz ge- desministerium für Ernährung,
genüber Antibiotika und das Wie- Landwirtschaft und Verbraucher-
derauftreten großer übertragbarer werden, um möglichst frühzeitig und schutz und dem Bundesministerium
Krankheiten wie zum Beispiel der international koordiniert auf neue für Bildung und Forschung die
Tuberkulose bedrohen die Errun- Ausbrüche reagieren zu können. Deutsche Antibiotika-Resistenz-
genschaften der modernen Medizin, ● In allen Berufs- und Bevölke- strategie (DART) entwickelt. Ein
die Gesundheit unserer Gesell- rungsgruppen muss die Sensibilität Schwerpunkt ist die Stärkung der
schaften und das Erreichen der Mil- für die Gefahren von Infektions- Surveillance-Systeme zur Antibio-
lenniumsentwicklungsziele. Eine krankheiten und für den verantwor- tikaresistenz und zum Antibiotika-
globale Strategie ist erforderlich, tungsvollen Einsatz von Antibiotika verbrauch. Am 13. Mai 2015 hat
um Gesundheitsrisiken durch In- erhöht werden. das Bundeskabinett die überarbeite-
fektionskrankheiten zu begegnen. te Version „DART 2020“ beschlos-
Daher empfehlen die Wissen- Nationale Programme sen (15). Diese sieht diverse Maß-
schaftsakademien der G7-Mit- Die Leopoldina hat bereits im Januar nahmen vor, die gleichzeitig in der
gliedsstaaten: 2013 zusammen mit der Akademie Human- und Veterinärmedizin an-
● Die Erforschung und Herstel- der Wissenschaften in Hamburg eine setzen. Des Weiteren sollen die For-
lung neuer antimikrobiell wirksa- Stellungnahme zu Problemen und schung und die Entwicklung neuer
mer Mittel, Impfstoffe und Diag- Perspektiven der Antibiotika-For- Antibiotika, alternativer Therapie-
nostika – nicht zuletzt in öffentlich- schung veröffentlicht (14). Sie weist methoden und schnellerer Testver-
privaten Partnerschaften – muss deutlich darauf hin, dass ohne wirk- fahren verstärkt sowie der One-
deutlich beschleunigt werden. same Antibiotika die gesamte mo- Health-Ansatz konsequent umge-
● Es müssen klare Prioritäten in derne Medizin in eine Krise gerät – setzt werden. ▄
der Forschungsagenda hinsichtlich und zwar nicht nur in den sich entwi-
der Schließung von Wissenslücken ckelnden Ländern, sondern auch in Prof. Dr. rer. nat. Jörg Hacker
Präsident der Nationalen Akademie der
im Bereich der wichtigsten Infekti- den Industrienationen. Die Stellung-
Wissenschaften Leopoldina
onskrankheiten gesetzt werden. Das nahme empfiehlt unter anderem: Dr. rer. nat. Sandra Kumm
gilt nicht nur für die Grundlagen- ● die Stärkung der Grundlagen- Referentin, Nationale Akademie der
forschung, sondern auch für die an- forschung Wissenschaften Leopoldina
gewandte und die Translationsfor- ● die Verbesserung struktureller
schung. Voraussetzungen für Innovationen
● Ein globales Monitoring von
Infektionskrankheiten muss etabliert
● Erleichterungen für die klini-
sche Forschung
@ Literatur im Internet:
www.aerzteblatt.de/lit2315
oder über QR-Code.
A 1048 Deutsches Ärzteblatt | Jg. 112 | Heft 23 | 5. Juni 2015MEDIZINREPORT
LITERATURVERZEICHNIS HEFT 23/2015, ZU:
ANTIBIOTIKA UND ANTIBIOTIKARESISTENZEN
Vorkommen und Perspektiven
Um den Gesundheitsgefahren durch Infektionskrankheiten zu begegnen,
ist eine globale Strategie erforderlich. Die Wissenschaftsakademien der
G7-Mitgliedsstaaten haben hierfür vier Forderungen zusammengestellt.
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