Biowars - Der Kampf um unseren Körper

Bakterien und Viren tummeln sich überall um uns herum und auch in unserm Inneren. Mit vielen Bakterien leben wir wunderbar zusammen und bilden eine symbiotische Gemeinschaft. Aber immer mal wieder kommt es vor, das etwas durcheinander gerät, manchmal wird daraus nur ein Grummeln im Magen, manchmal wird es lebensbedrohlich.
Insbesondere, wenn es sich um Keime handelt, die bereits gegen viele Antibiotika resistent sind, kann es zu schweren Komplikationen kommen und es kann so weit gehen, dass ein betroffenes Körperteil amputiert werden muss, oder es kommt zur Sepsis (Blutstrominfektion) und dann zum Tod.

Manchmal fängt man sich die Krankheitserreger gerade da ein, wo man eigentlich gesund werden möchte, nämlich im Krankenhaus, hier sind es vor allem die Methicillin-resistente Staphylococcus Aureus-Stämme (MRSA), die Ärger machen. Selbst mit immer stärkeren Antibiotika sind diese zum Teil auch gegen andere Antibiotika resistente Bakterienstämme nicht mehr unter Kontrolle zu bringen.
Immer neue Antibiotika stoßen jedoch an ihre Grenzen, denn Bakterien sind außerordentlich anpassungsfähig, können durch ihre schnelle Vermehrung rasch mutieren und tauschen zudem Erbmaterial untereinander aus. Unterstützt wird die Resistenzbildung noch durch den unkritischen Einsatz von Antibiotika in der Tiermast und unsinnigerweise bei Virusinfektionen (Schnupfen, Halsschmerzen und Ähnliches – weil man ja nicht zum Arzt gehen kann, ohne ein Medikament mitzunehmen).

Den Bakterien stehen dabei eine ganze Reihe unterschiedliche Mechanismen zur Verfügung, die ihnen helfen, Resistenzen auszubilden. Sie sind in der Lage, alternative Proteine zu nutzen, um solche, die von Medikamenten blockiert werden, zu umgehen. Sie können die Zellwand in ihrem Aufbau anpassen, sodass die Aufnahme des Medikaments reduziert wird, oder nutzen Pumpen (Transportproteine in der Zellwand), welche die Antibiotika wieder aus der Zelle herausschaffen. Des Weiteren können die Bakterien das fragliche Protein einfach in größerer Menge herstellen, damit das Antibiotikum diese nicht mehr in ausreichender Zahl blockieren kann.
In Biofilmen sammeln sich außerdem Kolonien von Bakterien und schützen sich so gegen Umwelteinflüsse. Und schließlich sind Bakterien in der Lage, die Rate der Mutationen zu erhöhen, in dem Korrekturmaßnahmen bei der DNS-Polymerase abgeschaltet werden, oder sie dringen in Körperzellen ein und warten einfach ab.

Die Medizin sucht deshalb fieberhaft nach Alternativen, um diesen Amok laufenden Bakterien Herr zu werden.
Eine Option ist die Wahl eines neuen Angriffspunkts im Stoffwechsel des Bakteriums. Zum Beispiel durch Sulfonamide. Diese Option ist noch nicht einmal neu. Bereits 1935 veröffentlichte Gerhard Domagk einen Azofarbstoff, der in Tierversuchen gute Wirkungen zeigte, und mit dem daraus entstandenem Medikament Protonsil konnten erstmals Lungenentzündungen und Blutvergiftungen erfolgreich behandelt werden. Wie sich später zeigte, war es nicht der Farbstoff selbst, der gegen die Bakterien wirkte, sondern ein Stoffwechselprodukt daraus, das Sulfonamid (für diese Entdeckung erhielt Domagk 1939 den Medizinnobelpreis).
Sulfonamide stören den Folsäurestoffwechsel von Bakterien (sie wirken deshalb nur gegen Bakterien, welche auf Folsäure angewiesen sind). Da Menschen Folsäure nicht selbst synthetisieren, sondern mit der Nahrung aufnehmen, sind diese Medikamente für Menschen nicht giftig, aber bei Bakterien führen sie zu einer Störung der DNS-Synthese.
Leider entwickelten die Bakterien schnell Resistenzen gegen die Sulfonamide, sodass sie bald von Penizillin abgelöst werden mussten. Da Sulfonamide nur an einer bestimmten Zelle im Bakterienstoffwechsel eingreifen, konnten sich Resistenzen ausbilden. Heute setzt man sie aber immer noch in Kombination mit anderen Substanzen ein, zum Beispiel bei Harnwegs-, Atemwegs- oder Magen-Darm-Infektionen sowie in der Malaria-Behandlung.

Zum Glück werden immer mal wieder neue Antibiotika entdeckt. An den Universitäten Bonn, Düsseldorf und Newcastle untersucht man, warum Acyldepsipeptide (ADEPs) Bakterien in den Selbstmord treiben. Wie man herausfand, greifen sie an einer anderen Stelle im Stoffwechsel ein, welcher das Recycling fehlgebildeter Proteine steuert. Damit werden auch gesunde Proteine abgebaut, insbesondere eines, welches für die Zellteilung essenziell ist. Aber die ADEPs sind nicht nur Wirkstoff im Kampf gegen multiresistente Keime, sie sind auch wichtiges Werkzeug, um die Funktionsweise von multiresistenten Bakterien zu verstehen, was helfen sollte, sie effektiv zu bekämpfen.

Einen völlig anderen Weg geht die Behandlung von bakteriellen Infektionen mit Phagen. Phagen sind Viren und einige von ihnen sind auf Bakterien spezialisiert und man findet sie in schmutzigen Flussläufen und Kloaken. Denn wo sich Bakterien tummeln, sind auch ihre Feinde nicht weit. In Osteuropa, zum Beispiel Georgien oder Russland, ist die Behandlung mit Phagen verbreitet. Dahinter steckt die Idee, dass die Phagen an das Bakterium andocken, sein Erbgut umbauen, damit es weitere Viren produziert, das Bakterium platzt, und entlässt frische Phagen in die Umgebung. Der Kreislauf wiederholt sich, bis keine Bakterien mehr übrig sind, die befallen werden können.
Da die Phagen auf einzelne Bakterienarten spezialisiert sind, stellen sie für den Menschen keine Gefahr da. Es bedeutet aber auch, dass die Ärzte in Georgien wissen müssen, mit welchem Keim der Patient es zu tun hat, um die richtigen Phagen einzusetzen. Für die gängigen Keime hat man am Tbilissi Bakteriophageninstitut Phagen im Lager und gegen neue Keime muss man gegebenenfalls erst die passende Phage finden und züchten.
Der große Vorteil der Phagen ist, dass sie sich ebenso entwickeln und mutieren, wie ihre Wirtsbakterien. Die Keime können Resistenzen gegen die Viren entwickeln, aber die Phagen mutieren ebenfalls und nutzen bald andere Angriffspunkte.
Im Westen steht man der Phagentherapie skeptisch gegenüber, da man fürchtet, die Viren könnten auch Menschen gefährlich werden und medizinische Studien fehlen noch (Millionen gesundete Russen zählen nicht). Vielleicht ist die Therapie auch zu günstig, um für die westliche Pharmaindustrie von Interesse zu sein. Nur in Einzellfällen kommt die Phagentherapie in westlichen Ländern zur Anwendung, wenn der Patient anderweitig austherapiert ist und man sich auf das Helsinkiprotokoll beruft, um experimentelle Verfahren zu versuchen.
Aber man ist im Westen aufmerksam geworden und überlegt, die Phagen in Kombination mit anderen Antibiotika einzusetzen.


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