Antimikrobielle und antibiotische Arzneimittelresistenz: Ursachen und mehr

In den letzten 70 Jahren haben Ärzte Medikamente verschrieben, die als antimikrobielle Mittel bekannt sind, um Infektionskrankheiten zu behandeln. Das sind Krankheiten, die durch Mikroben, wie Bakterien, Viren und Parasiten, verursacht werden. Einige dieser Krankheiten können lebensbedrohlich sein.

Allerdings ist der Einsatz dieser Medikamente inzwischen so verbreitet, dass sich einige Mikroben angepasst und begonnen haben, ihnen zu widerstehen. Dies ist potenziell gefährlich, weil es zu einem Mangel an wirksamen Behandlungen für einige Krankheiten führen könnte.

Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) infizieren sich in den Vereinigten Staaten jedes Jahr mindestens 2 Millionen Menschen mit antimikrobiell resistenten Bakterien. Etwa 23.000 Menschen sterben an den Folgen.

Darüber hinaus hat einer von 25 Krankenhauspatienten an einem beliebigen Tag eine therapieassoziierte Infektion (HAI).

In diesem Artikel befassen wir uns mit den Ursachen der Resistenz gegen antimikrobielle Mittel, einigen spezifischen Beispielen und anderen Behandlungsmöglichkeiten.

Was ist antimikrobielle Resistenz?

Antimikrobielle Resistenz (AMR) oder Arzneimittelresistenz entsteht, wenn Mikroben, einschließlich Bakterien, Pilze, Parasiten und Viren, nicht mehr auf ein Medikament ansprechen, mit dem sie zuvor wirksam behandelt wurden.

AMR kann zu den folgenden Problemen führen

• einige Infektionen sind schwieriger zu kontrollieren und verbleiben länger im Körper
• längere Krankenhausaufenthalte, wodurch die wirtschaftlichen und sozialen Kosten der Infektion steigen
• ein höheres Risiko der Krankheitsausbreitung
• ein größeres Risiko, aufgrund einer Infektion zu sterben

Eine große Sorge ist, dass AMR zu einer post-antibiotischen Ära führen könnte, in der Antibiotika nicht mehr wirken.

Dies würde bedeuten, dass häufige Infektionen und kleinere Verletzungen, die im 20. Jahrhundert einfach zu behandeln waren, wieder tödlich werden könnten.

Antibiotikaresistenz versus antimikrobielle Resistenz

Die Unterscheidung zwischen Antibiotika- und antimikrobieller Resistenz ist wichtig.

• Antibiotikaresistenz bezieht sich auf Bakterien, die gegen Antibiotika resistent sind.
• Antimikrobielle Resistenz (AMR) beschreibt den Widerstand einer Mikrobe gegen die Medikamente, die Wissenschaftler entwickelt haben, um sie zu töten.

AMR kann sich bei Bakterien entwickeln, aber auch bei Pilzen, Parasiten und Viren. Diese Resistenz kann Menschen mit Candida, Malaria, HIV und einer Vielzahl anderer Erkrankungen betreffen.

Ursachen

Mikroben können sowohl aus biologischen als auch aus sozialen Gründen resistent gegen Medikamente werden.

Mikrobielles Verhalten

Sobald Wissenschaftler ein neues antimikrobielles Medikament einführen, besteht eine gute Chance, dass es zu einem bestimmten Zeitpunkt unwirksam wird.

Das liegt vor allem an Veränderungen, die innerhalb der Mikroben stattfinden.

Diese Veränderungen können auf unterschiedliche Weise zustande kommen:

Mutation: Wenn sich Mikroben vermehren, können genetische Mutationen auftreten. Manchmal entsteht dadurch eine Mikrobe mit Genen, die ihr helfen, gegen antimikrobielle Wirkstoffe zu überleben.

Selektiver Druck: Mikroben, die diese Resistenzgene tragen, überleben und vermehren sich. Die neu entstandenen resistenten Mikroben werden schließlich zum dominanten Typ.

Gentransfer: Mikroben können Gene von anderen Mikroben aufschnappen. Gene, die eine Medikamentenresistenz verleihen, können leicht zwischen Mikroben übertragen werden.

Phänotypische Veränderung: Mikroben können einige ihrer Eigenschaften ändern, um gegen gängige antimikrobielle Wirkstoffe resistent zu werden.

Das Verhalten der Menschen

Die Art und Weise, wie Menschen antimikrobielle Medikamente verwenden, trägt wesentlich dazu bei. Zum Beispiel:

Ungenaue Diagnosen: Ärzte verschreiben manchmal antimikrobielle Mittel „nur für den Fall“, oder sie verschreiben Breitspektrum-Antimikrobien, wenn ein spezifisches Medikament besser geeignet wäre. Die Verwendung dieser Medikamente auf diese Weise erhöht das Risiko von AMR.

Unangemessener Gebrauch: Wenn eine Person einen Kurs von antimikrobiellen Medikamenten nicht zu Ende führt, können einige Mikroben überleben und eine Resistenz gegen das Medikament entwickeln.

Resistenzen können sich auch entwickeln, wenn Menschen Medikamente für Krankheiten verwenden, die sie nicht behandeln können. Zum Beispiel nehmen Menschen manchmal ein Antibiotikum gegen eine Virusinfektion ein.

Landwirtschaftliche Anwendung: Der Einsatz von Antibiotika bei Nutztieren kann eine Medikamentenresistenz fördern. Wissenschaftler haben arzneimittelresistente Bakterien in Fleisch und Nahrungspflanzen gefunden, die mit Düngemitteln oder verunreinigtem Wasser in Kontakt gekommen sind. Auf diese Weise können Krankheiten, die Tiere befallen, auf den Menschen übergehen.

Einsatz im Krankenhaus: Schwer kranke Menschen erhalten oft hohe Dosen an antimikrobiellen Mitteln. Dies begünstigt die Ausbreitung von AMR-Mikroben, insbesondere in einer Umgebung, in der verschiedene Krankheiten vorhanden sind.

Die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA ) weist darauf hin, dass Ärzte häufig Antibiotika zur Behandlung von Halsentzündungen verabreichen. Allerdings sind nur 15 Prozent der Halsschmerzen auf Streptokokken-Bakterien zurückzuführen. In vielen Fällen können Antibiotika eine Halsentzündung nicht heilen.

Die FDA fügt hinzu, dass Ärzte jedes Jahr „zig Millionen“ Rezepte für Antibiotika ausstellen, die keinen Nutzen bringen.

Menschen, die diese Medikamente verwenden, sind dem Risiko ausgesetzt, die Entwicklung von AMR zuzulassen. Dies könnte die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass sie in der Zukunft ein gesundheitliches Problem haben, das nicht auf Antibiotika anspricht.

Beispiele für Resistenz

Antimikrobielle Resistenz kann bei Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten auftreten.

Im Folgenden sind einige Beispiele aufgeführt:

Tuberkulose (TB): Diese durch die Luft übertragene Lungenkrankheit entsteht durch eine bakterielle Infektion. Bevor Antibiotika verfügbar wurden, war TB eine große Todesursache. In jüngerer Zeit sind weltweit arzneimittelresistente Formen von TB aufgetreten. Standard-Antibiotikabehandlungen wirken nicht gegen diese Formen der Krankheit.

Eine Person, die TB hat, die nicht arzneimittelresistent ist, benötigt eine tägliche Behandlung mit mehreren Medikamenten für 6 bis 9 Monate.

Medikamentenresistente TB ist komplexer zu behandeln. Die Person muss die Medikamente über einen längeren Zeitraum einnehmen, und sie muss engmaschig überwacht werden. Schlechtes Management kann zu Todesfällen führen.

Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA): Dies ist eine bakterielle Infektion, die tödlich sein kann. Menschen bekommen in der Regel MRSA, wenn sie sich in einem Krankenhaus aufhalten.

In der Vergangenheit war es eine gut kontrollierte Infektion, aber jetzt sieht die CDC es als ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit aufgrund der Antibiotikaresistenz.

Tripper (Gonorrhö): Gonorrhoe ist eine sexuell übertragbare bakterielle Infektion, die in den USA und anderswo weit verbreitet ist. Fälle von arzneimittelresistenter Gonorrhoe haben begonnen, aufzutreten.

Es gibt nur noch eine Art von Medikament, das gegen die medikamentenresistente Form dieser Krankheit wirksam ist.

Die CDC beschreibt medikamentenresistente Gonorrhoe als „dringende Bedrohung der öffentlichen Gesundheit“.

Escherichia coli (E. coli): Dieses Bakterium ist eine häufige Ursache für lebensmittelbedingte Krankheiten und Harnwegsinfektionen. Die Rate der Antibiotikaresistenz bei E. coli nimmt schnell zu.

HIV: Eine wirksame antivirale Behandlung für HIV kann jetzt verhindern, dass sich diese Krankheit verschlimmert. Die Behandlung kann die Viruswerte nicht mehr nachweisbar machen, was bedeutet, dass das Virus nicht übertragbar ist.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) weist darauf hin, dass neue arzneimittelresistente Stämme des Virus entstehen können, wenn die Menschen die Medikamente nicht so einnehmen, wie sie es sollten, z. B. aufgrund der medizinischen Kosten.

Pilzinfektionen: Candida, Aspergillus und andere Pilze können zu einer Reihe von schweren Infektionen führen. Candida albicans(C. albicans) ist verantwortlich für Soor, eine häufige Vaginalinfektion. Aspergillus kann Aspergillose, eine Lungenerkrankung, verursachen oder verschlimmern.

Einige dieser Infektionen können tödliche Folgen haben. Es besteht die Sorge, dass die Pilze zunehmend resistent gegen antimikrobielle Behandlungen werden.

Malaria: Moskitos verbreiten diese parasitäre Krankheit, an der 2016 weltweit rund 445.000 Menschen starben. In vielen Teilen der Welt haben sich arzneimittelresistente Parasiten entwickelt, so dass bestimmte Malariamedikamente inzwischen unwirksam sind.

Behandlung und Alternativen

Da die Infektionen nicht mehr auf die aktuellen Medikamente ansprechen, müssen dringend Alternativen gefunden werden.

In einigen Fällen bedeutet dies die Verwendung von Kombinationen verschiedener Medikamente, die so genannte Multi-Drug-Therapie.

Wissenschaftler suchen auch nach neuen Formen der Behandlung, einschließlich verschiedener Arten von Antibiotika und anderer Alternativen.

Was sind die Alternativen?

Wissenschaftler haben einige neue Wege zur Bekämpfung von Bakterien vorgeschlagen.

Dazu gehören die folgenden Techniken, die Forscher für die Behandlung von Clostridium difficile(C. difficile) untersuchen:

• die Verwendung eines Virus, das Bakterien verzehrt, bekannt als Bakteriophage, in Form von Medikamenten
• die Verwendung von monoklonalen Antikörpern, die die Auswirkungen der Toxine, die die Mikroben produzieren, bekämpfen können
• die Entwicklung von Impfstoffen, um eine Infektion zu verhindern
• die fäkale Mikrobiota-Transplantation, bei der gute Bakterien aus dem Darm einer gesunden Person entnommen und in einen Empfänger verpflanzt werden, dem sie fehlen
• die Verwendung von Probiotika zur Wiederherstellung der Darmflora

Weitere Forschung zu diesen Behandlungen ist notwendig, um ihre Wirksamkeit zu bestätigen.

Inzwischen betonen Experten die Notwendigkeit für:

• Ärzte, Antibiotika nur dann zu verschreiben, wenn sie sinnvoll und notwendig sind
• Patienten antimikrobielle Medikamente genau so anwenden, wie es der Arzt empfiehlt und nur nach einer vollständigen Diagnose

Vorbeugung von AMR

Zu verhindern, dass Mikroben Resistenzen gegen Medikamente entwickeln, ist genauso wichtig geworden wie die Behandlung der Krankheiten, die sie verursachen.

Der Hauptgrund für die Zunahme von AMR scheint der häufige und unsachgemäße Gebrauch von antimikrobiellen Medikamenten zu sein.

Zu den Schritten, die jeder Einzelne unternehmen kann, um das Risiko von AMR zu senken, gehören die folgenden:

• Verwenden Sie antimikrobielle Medikamente nur, wenn ein Arzt sie verschrieben hat.

• Führen Sie immer den gesamten verschriebenen Kurs durch, auch wenn die Symptome abgeklungen sind. Andernfalls tötet das Medikament möglicherweise nur die anfälligsten Mikroben ab, so dass andere überleben und Resistenzen entwickeln können.
• Geben Sie antimikrobielle Mittel niemals an andere weiter und verwenden Sie keine Reste von früheren Verschreibungen. Diese Medikamente sind möglicherweise nicht für verschiedene Formen der Infektion geeignet.
• Setzen Sie Ärzte nicht unter Druck, antimikrobielle Mittel zu verschreiben, wenn sie nicht notwendig sind.
• Befolgen Sie gute Hygienepraktiken, um die Ausbreitung von Mikroben zu verhindern, einschließlich gründlichem Händewaschen und der Sicherstellung, dass die Bereiche der Lebensmittelzubereitung sauber sind.
• Lassen Sie sich die empfohlenen Impfungen geben, da dies das Risiko, Medikamente einnehmen zu müssen, verringert.

Zusammenfassung

AMR entwickelt sich, wenn Mikroben nicht mehr auf die Medikamente ansprechen, die sie zuvor abtöten konnten.

Sowohl das Verhalten der Mikroben als auch die Art und Weise, wie Menschen antimikrobielle Medikamente einnehmen, sind für den Anstieg der AMR verantwortlich.

Diese Resistenz kann sehr gefährlich sein, da sie dazu führen kann, dass einige Infektionen nicht mehr behandelt werden können, was zu schweren Komplikationen oder sogar zum Tod führen kann.

Wissenschaftler arbeiten an der Entwicklung neuer Behandlungsmethoden, um der AMR entgegenzuwirken.

Die Menschen können helfen, indem sie Medikamente nur nach ärztlicher Verschreibung einnehmen und sicherstellen, dass sie den gesamten Behandlungsverlauf abschließen.