Neuigkeiten 2024

In den letzten Jahrzehnten haben Haemophilus influenzae-Bakterien zunehmend Resistenzen gegen das Breitbandantibiotikum Ampicillin entwickelt. Ein Forscherteam des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum, der Universität zu Lübeck und der H. influenzae-Referenzzentren in Würzburg und Lissabon konnten nun Mutationen im Genom der Bakterien mit Resistenzen gegen Ampicillin und andere Antibiotika in Verbindung bringen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entdeckten Mutationen und Gene mit Auswirkungen auf die Ampicillin-Resistenz und unterstreichen in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Genome Medicine die diagnostischen Herausforderungen und das Risiko von Kreuzresistenzen mit anderen Arzneimittelklassen.

Seit der Einführung der Impfung gegen den Haemophilus influenzae Serotyp B in den 1980er Jahren, konnte das Leben von Tausenden Säuglingen und Kleinkindern gerettet werden. Denn das Bakterium kann - wenn eine Person immungeschwächt oder das Immunsystem noch nicht vollends ausgebildet ist - schwere Erkrankungen, wie Hirnhautentzündungen und Blutvergiftungen verursachen. In den letzten Jahrzehnten haben sich jedoch vermehrt andere Haemophilus influenzae-Bakterienstämme verbreitet, gegen die die Impfung nicht wirkt. Viele dieser Stämme haben zudem Resistenzen gegen das Antibiotikum Ampicillin entwickelt.

Oft wird diese Antibiotika-Resistenz durch bekannte und nachweisbare bakterielle Enzyme vermittelt, die das Antibiotikum abbauen können. Schwieriger ist jedoch der Nachweis resistenter Haemophilus influenzae-Stämme mit Mutationen in einem Gen, das das Zielprotein von Ampicillin kodiert. Diese Mutationen verursachen häufig bei den Testungen nur moderate phänotypische Veränderungen und schwanken in der Auswertung um einen Grenzwert herum, der eine konkrete Aussage erschwert.  Zudem können Kreuzresistenzen gegen andere, neuere Antibiotika auftreten.

Ein Forscherteam in Deutschland und Portugal hat nun über 1.000 Bakterienisolate analysiert. In der Fachzeitschrift Genome Medicine zeigen die Autoren, dass routinemäßige phänotypische Untersuchungen und deren Interpretation Bakterienisolate mit bekannten resistenzvermittelnden Mutationen häufig als sensibel einstufen. „Diese Ergebnisse unterstreichen, dass molekulare Methoden Klinikern bei grenzwertigen bakteriellen Phänotypen eine Orientierung bieten können“, erklärt eine der Erstautorinnen, Dr. Margo Diricks.

Durch die Analyse des gesamten Genoms dieser Bakterien identifizierten die Forscher auch Mutationsmuster und veränderte Gene, die zur Resistenz gegen Ampicillin beitragen können. Prof. Matthias Merker betonte: „Das Verständnis der Evolutionswege und Selektionsprozesse hilft uns, zukünftige Resistenzentwicklungen zu antizipieren.“

Die starke Vernetzung zwischen dem Forschungszentrum Borstel, der Universität zu Lübeck sowie nationalen und internationalen Referenzzentren unterstreicht die Bedeutung der Überwachung neu entstehender Resistenzmuster, um die Wirksamkeit der verfügbaren Antibiotika zu sichern.

Publikation:

Diricks et al: Revisiting mutational resistance to ampicillin and cefotaxime in Haemophilus influenzae. Genome Medicine, https://genomemedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13073-024-01406-4

Kontakt:

Prof. Matthias Merker and Prof. Inken Wohlers
Research Center Borstel
Leibniz Lung Center
Parkallee 1-40
23845 Borstel
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