Tuberkulose-Erreger: Wachstumsschub trotz Mehrfachresistenz


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

Tuberkulose-Bakterien mit Antibiotikaresistenzen überleben zwar die Medikamente, aber sie vermehren sich langsamer: Diese Beobachtung aus früherer Zeit gilt nicht mehr generell. Denn Mykobakterien gleichen Wachstumsdefizite, die sie mit Antibiotikaresistenzen erwerben, durch kompensatorische Genmutationen aus. Die zielgerichtete, effektive Therapie wird daher immer wichtiger.

Hintergrund

Weltweit wird die Anzahl der jährlichen Tuberkulose-Neuerkrankungen auf 10,4 Millionen geschätzt (1). Zwar geht die globale Inzidenz leicht zurück. Aber die Rate der mehrfach Antibiotika-resistenten Stämme von Mycobycterium tuberculosis (MDR-Tbc) hat deutlich zugenommen und wird weltweit auf 480 000 geschätzt. Die MDR-Tbc ist definiert als Resistenz mindestens gegen Isoniazid und Rifampicin. Ein besonderes Problem sind Tbc-HIV-Koinfektionen. Frühere Beobachtungen zur bakteriellen Fitness hatten ergeben, dass eine Akquisition von Antibiotikaresistenz-Genen mit einer geringen Vermehrungsrate assoziiert ist. Ein Forscherteam unter Federführung deutscher Wissenschaftler hat diese Beobachtung überprüft und MDR-Tbc-Stämme aus mehreren Jahrzehnten auf die Evolution von Antibiotika-Resistenz und bakterieller Fitness untersucht (2).

Design

  • Analyse des gesamten Genoms (whole genome analysis) mit Hilfe des next generation sequencing (NGS) von Tbc-Bakterien aus Zentralasien, da die Länder der ehemaligen Sowjetunion weltweit die höchsten MDR-Tbc-Raten haben
  • Zeitraum: Isolate aus Usbekistan seit dem Jahr 1969 bis 2010 und aus Russland
  • Schwerpunkt: MDR-Isolate von einem Ausbruch in Usbekistan zwischen 2001 und 2006

Hauptergebnisse

Die Phylogenie der MDR-Isolate aus Usbekistan im Zeitraum 2001 bis 2006 ergab, dass eine Klade aus dem Jahr 1974 bis zum Jahr 1998 schrittweise Resistenzen gegen 8 Antibiotika erworben hatte. Die Klade hat die Bezeichnung Central Asian Outbreak (CAO). Phylogenetisch nahe verwandte Stämme wurden bei Patienten aus Russland und bei deutschen Patienten isoliert. In den Jahren 2005/2006 machte CAO 75 % der Isolate in der zentralasiatischen Region aus. Die Stämme erwarben außer Antibiotika-Resistenzen durch auch genetische Eigenschaften, die eine mit der Reistenz einhergehende verminderte Fitness (Wachstumsdefizite) wieder kompensierten.

Klinische Bedeutung

Die Studie belegt, dass Tbc-Erreger unter dem Selektionsdruck der Antibiotikatherapie nicht nur Resistenzen entwickeln, sondern auch Kompensationsmutationen erwerben, die eine verminderte Fitness ausgleichen. Wesentliche Voraussetzung dafür: Die initiale Antibiotikatherapie ist nicht ausreichend wirksam und die Erreger werden dadurch nicht abgetötet. Allein zwischen 2009 und 2014 hat sich die Zahl der weltweit identifizierten Patienten mit einer MDR-TB mehr als verdoppelt. Die Autoren der aktuellen Studie betonen, dass wegen dieser weltweiten Verbreitung von MDR-Tbc flächendeckend eine schnelle und qualitativ hochwertige Diagnostik erforderlich sei, um eine individualisierte Behandlung der Patienten zu ermöglichen.

Im Jahr 2017 wurden in Deutschland 5 486 Tbc-Neuerkrankungen registriert (3), die Inzidenz lag bei 6,7/100 000. 3 % dieser Infektionen wurden durch MDR-Erreger hervorgerufen: Bei 19,3 % der Patienten aus den Nachfolgestaaten der ehemaligen Sowjetunion waren die Bakterien mehrfachresistent versus 1 % bei den in Deutschland geborenen Patienten.

Finanzierung: öffentliche Mittel