Daptomycin-resistente Bakterien: Neuer, vermutlich universaler Resistenzmechanismus entdeckt

  • PNAS

  • von Dr. Nicola Siegmund-Schultze
  • Studien – kurz & knapp
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Kernbotschaften

In den letzten Jahren werden häufiger multiresistente Enterokokken isoliert, die nicht nur gegen Vancomycin resistent sind (VRE), sondern auch gegen das Reserveantibiotikum Daptomycin. Die Ursache für die Daptomycin-Resistenz ist nun aufgeklärt: Die Bakterien entlassen „Wächterproteine“ in die Umgebung, die die Antibiotika erkennen und im Bakterium eine Stressantwort auslösen. Diese behindert die bakterizid wirkende Integration von Daptomycin in die Zellmembran - ein möglicherweise universeller Resistenzmechanimsus, der sich als Zielstruktur für die therapeutische Gegenwehr eignet.

Hintergrund
Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE) sind Hospitalkeime, mit denen sich vor allem immungeschwächte Patienten infizieren. VRE-Infektionen sind mit einer erhöhten Mortalität assoziiert. Deutschland gehört innerhalb Europas zu den Ländern, in denen invasive VRE-Infektionen am stärksten zunehmen [1]. Zunehmend häufig werden auch VRE mit Resistenz gegen Daptomycin isoliert, ein Reserveantibiotikum gegen multiresistente grampositive Erreger. Damit nicht auch Reserveantibiotika ihre Wirksamkeit verlieren, wird intensiv an Möglichkeiten geforscht, solche Multiresistenzen zu durchbrechen.

Design

  • Mikro- und molekularbiologische Charakterisierung von Daptomycin-resistenten VRE-Stämmen.
  • Spezieller Fokus auf VRE-Isolate von Patienten, die zu Beginn der biologischen Charakterisierung Daptomycin-sensibel waren. Im Verlauf einer Behandlung mit dem Reserveantibiotikum Daptomycin-resistent wurden dann Daptomycin-resistente Klone vom Patienten isoliert.
  • Daptomycin-sensible und -resistente VRE von denselben Patienten wurden verglichen.

Hauptergebnisse
Die Forscher entdeckten ein Antibiotika-Alarm-System bei Enterokokken: Das Protein LiaX wird in die unmittelbare Umgebung des Bakteriums entlassen und bindet sich an Peptid-Antibiotika wie Daptomycin. Nach der Bindung wird über den N-terminalen Teil des LiaX-Proteins ein Umbau in der Zellmembran ausgelöst, der es dem Antibiotikum nicht erlaubt, sich in Nähe des Septums für die Teilung in die Bakterienmembran zu integrieren. Durch die Integration an dieser Stelle wird die Vermehrung des Bakteriums verhindert und dessen Lyse ausgelöst.

Klinische Bedeutung
Multiresistente Keime wie VRE sind in allen westlichen Ländern ein Problem. Enterokokken (E. faecium, E. faecalis) sind sehr resistent gegenüber Umwelteinflüssen und können auch auf unbelebten Flächen lange überleben. Für Infektionen mit Daptomycin-resistenten VRE wird die Sterblichkeit auf 21-44 % geschätzt. Daptomycin ist ein Lipopeptid-Antibiotikum, das 2006 zur Behandlung von schweren grampositiven Infektionen der Haut und Weichgewebe auf den Markt kam. Es hat bakterizide Wirkung auch auf multiresistente Keime und es gibt keine Kreuzresistenzen zu anderen Antibiotika.

Würde Daptomycin als Reservemittel ausfallen, gäbe es für bestimmte Infektionen kaum noch Optionen. Die Inhibition von Proteinen wie LiaX könnte angewendet werden analog zu Clavulansäure. Clavulansäure hemmt ß-Laktamasen, die von Bakterien als Resistenzmechanismus gegen ß-Laktame gebildet werden.

Finanzierung: keine Angaben.