Geschrieben von Catharine Paddock, Ph.D. am 11. Februar 2015Wir haben für einige Zeit bekannt, dass eine der unerwünschten Nebenwirkungen der Einnahme von Antibiotika ist ihre Störung der freundlichen Mikroben im Darm. Doch nun deutet eine neue Studie, die einen genaueren Blick darauf wirft, darauf hin, dass die Folgen der langfristigen Einnahme von Antibiotika noch weitreichender sein könnten, als wir dachten.
Andrey Morgun, Assistenzprofessor am College of Pharmacy der Oregon State University in Corville, und seine Kollegen schreiben in der Fachzeitschrift Gut, dass die Studie das Verständnis für die weit verbreiteten Schäden, die Antibiotika im Darm anrichten, erhöhen und neue Wege zur Untersuchung und zum Ausgleich der Folgen aufzeigen wird.
Der Einsatz von Antibiotika ist weit verbreitet – etwa 40 % der Erwachsenen und 70 % der Kinder nehmen mindestens eines pro Jahr ein, und Milliarden von Tieren werden mit ihnen behandelt.
Bei richtiger Anwendung beseitigen Antibiotika lebensbedrohliche Infektionen, aber etwa 1 von 10 Menschen, die mit ihnen behandelt werden, erleidet unerwünschte Nebenwirkungen.
Wissenschaftler beginnen zu entdecken, dass der Einsatz von Antibiotika – und insbesondere deren Überdosierung – mit einer Reihe von Problemen verbunden ist, die unter anderem den Glukosestoffwechsel, das Immunsystem, die Nahrungsverdauung und das Verhalten beeinflussen. Sie vermuten auch, dass es mit Fettleibigkeit und Stress zusammenhängt.
Prof. Morgun sagt:
„Gerade im letzten Jahrzehnt hat sich ein ganz neues Universum über die weitreichenden Auswirkungen des Antibiotikaeinsatzes aufgetan, das wir jetzt erforschen. Das Studium der Mikrobiota ist geradezu explodiert. Nichts, was wir finden, würde mich zu diesem Zeitpunkt überraschen.“
Antibiotika töten Darmepithelzellen
Für ihre Studie verwendete das Team Mäuse, um die Auswirkungen von vier Antibiotika zu untersuchen, die üblicherweise an Labortiere verabreicht werden.
Bisher dachte man, dass die Antibiotika nur Darmbakterien abtöten und einige Immunfunktionen im Darm blockieren. Die neue Studie zeigt jedoch, dass sie auch Zellen des Darmepithels zerstören.
Das Darmepithel ist eine samtartige Schicht aus spezialisierten Zellen, die den Darm auskleidet und dabei hilft, Wasser, Glukose und wichtige Nährstoffe in den Blutkreislauf aufzunehmen. Es ist auch eine Barriere zwischen dem Rest des Körpers und den riesigen Kolonien von Bakterien, die im Darm leben.
Das samtartige Aussehen des Darmepithels ist auf die Millionen von winzigen Fortsätzen zurückzuführen, die Zotten genannt werden und die Oberfläche des Epithels maximieren.
Das Darmepithel beherbergt eine Fülle von Immunzellen, die neben den Billionen von Darmbakterien leben, mit denen sie in ständigem Dialog stehen, um die empfindliche Stabilität der Partnerschaft zwischen dem Wirtskörper und seinen Bakterienkolonien aufrecht zu erhalten.
Antibiotika stören Mitochondrien und Wirts-Mikroben-Signalübertragung
Das Team entdeckte auch, dass Antibiotika ein Gen beeinflussen, das für die Kommunikation zwischen Wirt und Darmbakterien entscheidend ist. Prof. Morgun merkt an:
„Wenn das Wirt-Mikroben-Kommunikationssystem aus dem Gleichgewicht gerät, kann das zu einer Kette von scheinbar unzusammenhängenden Problemen führen.“
Eine Störung des Wirt-Mikroben-Dialogs kann nicht nur die Verdauung stören, Durchfall und Colitis ulcerosa verursachen, sondern wird nach neuen Forschungen auch mit der Immunfunktion, Fettleibigkeit, Nahrungsaufnahme, Depression, Sepsis, Asthma und Allergien in Verbindung gebracht.
Das Team fand auch heraus, dass die Antibiotika und Bakterien, die eine Resistenz gegen sie entwickelt haben, erhebliche Veränderungen an den Mitochondrien verursachen, was zu mehr Zelltod führt.
Mitochondrien sind winzige Abteilungen innerhalb von Zellen, die wie Batterien funktionieren – sie wandeln Nahrung in Energie für die Zelle um. Sie spielen auch eine wichtige Rolle bei der Zellsignalisierung und beim Wachstum und müssen für eine gute Gesundheit richtig funktionieren.
Evolutionär gesehen stammen Mitochondrien von Bakterien ab, was erklären könnte, warum Antibiotika Zellkomponenten angreifen, die ihnen am ähnlichsten sind.
Studien wie diese unterstützen die Idee, dass das Abtöten schlechter Bakterien mit Antibiotika vielleicht kein guter Weg ist, um mit Infektionen umzugehen – angesichts der wachsenden Liste von Nebenwirkungen und Problemen, die sie verursachen. Prof. Morgun schlägt vor, die gesunden Bakterien zu fördern, so dass sie die unerwünschten verdrängen, könnte ein besserer Ansatz sein.
Die Medical Research Foundation of Oregon und die National Institutes of Health halfen bei der Finanzierung der Studie.
Im Januar 2015 berichtete über eine Studie, die nahelegt, dass Reisende, die Antibiotika einnehmen, zur Verbreitung von Antibiotikaresistenzen beitragen könnten. Die Forscher fanden heraus, dass Reisende, die Antibiotika gegen Durchfall einnehmen, nicht nur ihr Risiko erhöhen, sich mit resistenten Darmbakterien anzustecken, sondern sie könnten diese auch in ihren eigenen Ländern verbreiten.