MedizinWissenschaftRolle der Mikrobiota bei der Prävention von Infektionen mit multiresistenten Bakterien
Wissenschaft

MEDIZIN: Übersichtsarbeit

Rolle der Mikrobiota bei der Prävention von Infektionen mit multiresistenten Bakterien

The role of microbiota in preventing multidrug-resistant bacterial infections

Dtsch Arztebl Int 2019; 116: 670-6; DOI: 10.3238/arztebl.2019.0670

Khodamoradi, Yascha; Kessel, Johanna; Vehreschild, Jörg Janne; Vehreschild, Maria J. G. T.

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Hintergrund: Die Einführung von industriell hergestellten Antibiotika Mitte des letzten Jahrhunderts ist ein Meilenstein in der Geschichte der Humanmedizin. Knapp 100 Jahre später werden nun jedoch auch die Kehrseiten dieser hocheffektiven Medikamente in Form der weltweit zunehmenden Resistenzproblematik immer deutlicher. Auf der Suche nach Lösungen dieser Problematik werden neben neuen Antibiotika auch zunehmend alternative Strategien zur Prävention von Infektionen mit multiresistenten Bakterien entwickelt. Die vorliegende Arbeit gibt eine Übersicht der pathophysiologischen Zusammenhänge zwischen dem Einsatz von Antibiotika und der Entstehung von Infektionen mit multiresistenten Bakterien. Des Weiteren werden sich in der Entwicklung befindliche Alternativstrategien diskutiert.

Methode: Es wurde eine Literaturrecherche in PubMed, basierend auf dem Suchbegriff „(microbiota OR microbiome) AND infection“ für Publikationen im Zeitraum 1/2000–4/2019 durchgeführt. Zusätzlich wurden Vorschläge der Autoren zu relevanter Literatur berücksichtigt.

Ergebnisse: Das Spektrum an präventiven Strategien umf asst sowohl Ansätze zum Schutz der intestinalen Mikrobiota (antimikrobielles Stewardship, Neutralisierung von Antibiotikaresiduen im Darm, Einsatz von Phagen und speziesspezifischen Antibiotika) als auch zu deren Rekonstitution (Präbiotika, Probiotika und fäkaler Mikrobiotatransfer).

Schlussfolgerung: In Anbetracht der großen Bedeutung, die das Problem der Multiresistenz für die Weltbevölkerung hat, und der Ressourcen, die derzeit aus öffentlicher Förderung und über die Pharmaindustrie in die Forschung nach Lösungen gesteckt werden, sehen wir der Erschließung neuer, klinisch relevanter Ansätze erwartungsvoll entgegen.

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Der menschliche Körper beheimatet eine Vielzahl von Mikroorganismen – Bakterien, Viren, Protozoen, Pilze und Archebakterien – die sich mit ihm in Symbiose befinden. Deren Gesamtheit bezeichnet man als Mikrobiota, deren kollektives Genom als Mikrobiom. Innerhalb der Mikrobiota spielen Bakterien aufgrund ihrer vergleichsweise großen Gesamtbiomasse eine besondere Rolle. Jede Körperoberfläche und jede Körperinnenfläche besitzt ihr individuelles sogenanntes Bakteriom (= Anteil der bakteriellen genetischen Information am Mikrobiom). Während bisher circa 1 200 den Menschen kolonisierende Spezies identifiziert werden konnten, finden sich im einzelnen Individuum knapp 200 bakterielle Stämme, die circa 160 verschiedenen Spezies zugeordnet werden können. Davon beherbergt das Kolon den überwiegenden Anteil.

Durch stetige Weiterentwicklungen molekularbiologischer Hochdurchsatzverfahren, die eine rasche Sequenzierung bakterieller Genome ermöglichen, wurde die Rolle dieser bakteriellen Ökosysteme für den Erhalt der menschlichen Homöostase in einen neuen Fokus gerückt. Basierend auf den diesbezüglich rasch zunehmenden Erkenntnissen konnten in den letzten Jahren mehrere klinisch relevante Achsen der Interaktion beschrieben werden, zum Beispiel die Darm-Hirn-, die Darm-Lungen- und die Darm-Leber-Achse (14).

Bezüglich der Rolle der Mikrobiota in der Prävention von Infektionen müssen insbesondere die Darm-Immun-Achse sowie das Phänomen der Kolonisationsresistenz, das heißt die Fähigkeit, den Wirt vor dem Eindringen von Pathogenen in den Organismus zu schützen, hervorgehoben werden (5, 6). Insbesondere in der Prävention von Infektionen mit multiresistenten Bakterien spielen diese Effekte eine wichtige Rolle. Multiresistente Bakterien sind durch erworbene Resistenzen gegen mehrere Antibiotikaklassen gekennzeichnet. Beispiele hierfür sind Methicillin-resistente Staphylococcus aureus, Vancomycin-resistente Enterokokken und Extended Spectrum Betalaktamasen oder Carbapenemase-bildende Enterobakterien.

Auf der Suche nach der Definition eines gesunden Mikrobioms gilt es, noch viele Details zu klären. Allerdings weisen zahlreiche Studien bereits darauf hin, dass eine hohe Artenvielfalt der Mikrobiota grundsätzlich mit Gesundheit korreliert. Erkrankungszustände sind hingegen häufig mit einer Verarmung oder einer Verschiebung der Zusammensetzung der Mikrobiota hin zu einer Dominanz von potenziellen Pathogenen, das heißt mit einer sogenannten Dysbiose, assoziiert. Diese Beobachtung trifft auch für den Bereich der Infektionsmedizin zu (710).

Kolonisation, Domination und Infektion

Im Jahr 1945 wurde der Nobelpreis für Medizin an Alexander Fleming, Ernst Boris Chain und Howard Walter Florey für die Entdeckung und Entwicklung des Penicillins verliehen. Die Möglichkeit, Antibiotika therapeutisch einzusetzen, ist ein Meilenstein in der Geschichte der Humanmedizin. Noch nicht einmal 100 Jahre später werden jedoch auch relevante Nebenwirkungen einer Antibiotikaexposition immer klarer.

Unsere Standortmikrobiota (Synonym: Standortflora), insbesondere unsere Darmmikrobiota, ist ein Reservoir für Bakterien, die zu Auslösern endogen bedingter Infektionen werden können. Durch Kontakte mit multiresistenten Bakterien, zum Beispiel über die Nahrungskette, unsere Umwelt oder einen Kranken­haus­auf­enthalt, kann es zu einer Kolonisierung kommen, wobei sich diese Erreger zunächst einmal in sehr niedriger Konzentration im Darm ansiedeln. Erst durch eine Exposition gegenüber systemischen Antibiotika oder anderen Substanzen, die antibakteriell wirksam sind, entsteht eine ökologische Nische, die nun mit den unter dem Selektionsdruck der Antibiotika klonal expandierenden multiresistenten Bakterien gefüllt wird. Durch anhaltenden Selektionsdruck kann es so zu einer Dominanz dieser Erreger innerhalb der Darmmikrobiota kommen. Treten nun noch Wirtsfaktoren auf, die eine Barrierestörung der Darmschleimhaut begünstigen wie zum Beispiel eine Chemotherapie oder eine Operation, so kommt es zur bakteriellen Translokation und nachfolgenden Blutstrominfektion (Grafik 1). Noch vor wenigen Jahren bestand hauptsächlich die Sorge, dass durch zu niedrig dosierte oder zu kurze Therapien resistente Klone des behandelten Krankheitserregers amplifiziert werden könnten. Heute wird jedoch die Ansicht vertreten, dass bei nachgewiesener klinischer Wirksamkeit kürzere Antibiotikatherapien der Resistenzentwicklung vorbeugen, da sie das Risiko der Selektion einer resistenten Bakterienpopulation außerhalb des angestrebten Behandlungsgebietes minimieren.

Phasen der Infektionspathogenese
Phasen der Infektionspathogenese
Grafik 1
Phasen der Infektionspathogenese

Verschiedene Studien stützen dieses Pathogenesemodell. So konnte gezeigt werden, dass die Verabreichung von oralen Antibiotika zu einer signifikanten Verarmung der Darmmikrobiota führt, die über Wochen bis Monate persistieren kann (11, 12). In dieser Phase besteht eine verminderte Kolonisationsresistenz, die die Ansiedlung multiresistenter Bakterien in den entstandenen ökologischen Nischen begünstigt (11). Wegweisend für diese Erkenntnis waren im letzten Jahrzehnt unter anderem die Ergebnisse aus einer US-amerikanischen Kohorte von Patienten, die eine Stammzelltransplantation erhalten hatten. Diese Patientengruppe wird überdurchschnittlich intensiv mit Breitbandantibiotika behandelt. Basierend auf Mikrobiomanalysen konnte gezeigt werden, dass eine solche Exposition das Überwuchern – definiert als ein relativer Anteil von über 30 % der bakteriellen Zusammensetzung auf Genusebene – von Streptokokken, Enterokokken und Proteobakterien begünstigt. Zu den Proteobakterien zählen viele der relevantesten nosokomialen gramnegativen Erreger, zum Beispiel Enterobakterien und Pseudomonaden. Des Weiteren war die Dominanz bestimmter Bakterien im Darm signifikant mit einer späteren Blutstrominfektion durch diese Bakterien assoziiert (13).

Auch in anderen Organen lässt sich ein ähnliches Muster beobachten. Während unsere Lunge lange als steril bezeichnet wurde, geht man heute von der Existenz einer pulmonalen Mikrobiota aus (14). Liegt eine strukturelle Störung der Lunge vor, zum Beispiel im Rahmen einer Fibrose oder bei bestehenden Bronchiektasen, kann sich eine atypische, multiresistent dominierte Mikrobiota etablieren. Ähnliche Prozesse sind im Rahmen einer invasiven Beatmung zu beobachten. Hier kommt es schrittweise zu einer Rarefizierung der pulmonalen Mikrobiota. Das Auftreten von Ventilator-assoziierten Pneumonien ist außerdem – ähnlich wie im Darm – mit einer Dominanz einzelner Erreger assoziiert (14, 15).

Darm-Immun-Achse

Anhand der Dominanz von potenziell pathogenen Bakterien und der nachfolgenden Translokation kann insbesondere das Auftreten nosokomialer bakterieller Infektionen erklärt werden. Es mehren sich jedoch die Hinweise für weitere Auswirkungen einer Dysbiose auf das Immunsystem, insbesondere auf die Regulation von T-Zellen (Grafik 2). So konnte in unabhängigen Mausmodellen gezeigt werden, dass eine Reduktion der Diversität der Darmmikrobiota die Anfälligkeit gegenüber viralen Erkrankungen, in Abhängigkeit der T-Zell-basierten Immunität, maßgeblich erhöht (16, 17).

Darm-Immun-Achse (modifiziert nach [6]); Von der menschlichen Darmmikrobiota synthetisierte Metabolite sowie bakterielle Oberflächenmarker sind über direkte Kontakte mit den im Darm ansässigen Zellen des Immunsystems maßgeblich an der Regulation der menschlichen Immunantwort beteiligt.
Darm-Immun-Achse (modifiziert nach [6]); Von der menschlichen Darmmikrobiota synthetisierte Metabolite sowie bakterielle Oberflächenmarker sind über direkte Kontakte mit den im Darm ansässigen Zellen des Immunsystems maßgeblich an der Regulation der menschlichen Immunantwort beteiligt.
Grafik 2
Darm-Immun-Achse (modifiziert nach [6]); Von der menschlichen Darmmikrobiota synthetisierte Metabolite sowie bakterielle Oberflächenmarker sind über direkte Kontakte mit den im Darm ansässigen Zellen des Immunsystems maßgeblich an der Regulation der menschlichen Immunantwort beteiligt.

Es stellt sich die Frage, ob diese Pathomechanismen auch für den Mensch nachvollziehbar sind. Erste Untersuchungen stammen aus der bereits erwähnten Kohorte von Empfängern einer allogenen Stammzelltransplantation. Hier wurde insbesondere die Rolle von Butyrat-produzierenden Bakterien untersucht. Butyrat ist eine kurzkettige Fettsäure, die als Fermentationsprodukt anaerober kommensaler Bakterien im Darm vorliegt und eine wichtige Rolle bei der Regulation der Immunantwort des Wirtes spielt. Es konnte gezeigt werden, dass in der Abwesenheit von Butyrat-produzierenden Bakterien eine überdurchschnittlich hohe Wahrscheinlichkeit für das Entstehen viraler respiratorischer Komplikationen bestand. Auch wenn diese Studie einen Kausalzusammenhang zwischen Mikrobiotakonstellation und Immunstatus nicht belegen kann, so stellt sie doch einen weiteren Hinweis auf die potenzielle Relevanz der Darm-Immun-Achse für die Prävention von Infektionserkrankungen dar (18). Weitere Forschung am Menschen wird notwendig sein, um die genauen Mechanismen und Relevanz dieser Effekte objektivieren zu können.

Ansätze zum Schutz der intestinalen Mikrobiota

Die oben beschriebenen Pathomechanismen legen nahe, dass der Erhalt einer möglichst diversen Mikrobiota ein wertvolles Werkzeug der Infektionsprävention darstellen könnte. Im Folgenden werden bereits zugängliche sowie in der Entwicklung befindliche Mikrobiota-basierte Strategien dargestellt.

Antimikrobielles Stewardship

In Deutschland erhalten circa ein Viertel aller stationären Patienten Antibiotika, in circa 70 % handelt es sich dabei um Therapien, in circa 30 % um Prophylaxen. Etwa ein Drittel bis die Hälfte der Antibiotikaverordnungen im stationären Bereich erfolgt dabei inadäquat in Bezug auf Indikation und/oder Therapiedauer (19, 20). Für den ambulanten Sektor konnte eine Analyse der Verordnungspraxis zeigen, dass die Therapie von infektiösen Atemwegserkrankungen in etwa drei von vier Fällen nicht den Behandlungsleitlinien entsprach und häufig unnötige oder nichtleitliniengerechte Antibiotika verschrieben wurden (21). Mehr als die Hälfte der perioperativen Prophylaxen in Deutschland werden > 24 Stunden fortgeführt (22).

AMS-Programme (AMS, antimikrobielles Stewardship) sollen die Verordnungsqualität in Bezug auf Auswahl, Dosierung, Applikationsweg und Therapiedauer verbessern. Sowohl restriktive (zum Beispiel Sonderrezeptregelungen, automatisierte Stop-Order-Systeme) als auch überzeugende beziehungsweise qualifizierende Strategien (beispielsweise Leitlinien, Schulungen, Antibiotikavisiten, Konsiliardienste) werden von interdisziplinären Teams in diesem Sinne genutzt.

Ein entsprechend rationaler Einsatz von Antibiotika senkt, laut Daten aus Kohortenstudien, randomisierten Studien und Metaanalysen, nicht nur die Gesamtmortalität (23), sondern auch die Sepsisrate (24), die Rate an Infektionen durch Clostridium difficile (25) und multiresistente gramnegative Bakterien (e1). Wegweisend bezüglich der Effekte einer reduzierten Antibiotikaexposition war eine randomisierte, kontrollierte Studie, in der der Einsatz des Biomarkers Procalcitonin zur Steuerung der Dauer einer Antibiotikatherapie mit einer Kontrollgruppe verglichen wurde. An Tag 28 nach Beginn der Antibiotikatherapie waren in der Interventionsgruppe signifikant weniger Patienten (149/761 [20 %] gegenüber 196/785 [25 %]) trotz einer kürzeren Antibiotikaexposition verstorben (95-%-Konfidenzintervall [KI]: [1,2; 9,5], p = 0,0122) (23). Es liegt nahe, dass zumindest ein Teil dieser Effekte über den Erhalt einer diversen Mikrobiota vermittelt wird. Die Frage, ob und in welchem Maße AMS-Programme die intestinale Mikrobiota tatsächlich positiv beeinflussen können, muss in laufenden und künftigen Studien beantwortet werden.

Neutralisierung von Antibiotikaresiduen im Darm

Neben dem AMS werden auch medikamentöse Optionen zum Schutz der intestinalen Mikrobiota entwickelt. Ein vielversprechender Ansatz setzt auf die Inaktivierung nicht absorbierter, im Dickdarm anfallender Antibiotikaresiduen, die maßgeblich zur Selektion multiresistenter Erreger im Darmreservoir beitragen. Derzeit befinden sich hier zwei Wirkstoffe in der Phase II klinischer Untersuchungen. DAV132 ist ein oral einzunehmendes Granulat, das zusammen mit oral oder intravenös applizierten Antibiotika eingenommen wird. Der Kern der Granula besteht aus neutralisierender Aktivkohle. Die Granula werden von einer Schutzhülle ummantelt, die sich bei pH-Werten ab 7 auflöst. Dadurch wird der Wirkstoff erst im Dickdarm freigesetzt und die Serumspiegel der entsprechenden Antibiotika werden nach bisherigen Erkenntnissen nicht beeinträchtigt. In gesunden Probanden konnte durch die Gabe von DAV132 die Konzentration und Vielfalt der intestinalen Mikrobiota während der Einnahme von Moxifloxacin erhalten werden (e2).

Die oral einzunehmende Beta-Laktamase Ribaxamase folgt einem ähnlichen Prinzip. Sie schützt die gastrointestinale Mikrobiota vor Beta-Laktam-Antibiotikaresiduen im Darmlumen, die zum Beispiel über den Gallenkreislauf sezerniert werden (zum Beispiel Ceftriaxon). Da die Ribaxamase erst bei einem pH-Wert von über 5,5 aktiviert wird, wirkt sie nur auf den sezernierten Anteil des Antibiotikums (e3). Für beide Präparate befinden sich Phase-III-Studien in der Planung.

Gezielte Antibiotika und Phagen

Während es bisher vorteilhaft erschien, insbesondere die Entwicklung von Breitspektrumantibiotika zu fördern, wird durch die Erkenntnisse aus der Mikrobiomforschung auch das Potenzial von Antibiotika mit besonders schmalen Spektren deutlich. In Situationen, in denen das auslösende und zu therapierende Pathogen bereits eindeutig identifiziert wurde, könnte der speziesspezifische Einsatz von Antibiotika Kollateralschäden an der Mikrobiota – und damit den Selektionsdruck – minimieren. Auch der Einsatz maßgeschneiderter Antibiotika im Sinne einer gezielten Dekolonisierung wäre denkbar. Bisher gibt es nur wenige Substanzen dieser Art. Beispielhaft sei hier der Wirkstoff Fidaxomicin erwähnt, der zur Therapie der Clostridium-difficile-Infektion zugelassen ist. Auch wenn es nicht speziesspezifisch ist, konnte in einer randomisierten Studie gezeigt werden, dass aufgrund des vergleichsweise schmalen Wirkspektrums dieses Medikaments eine diversere Mikrobiota erhalten werden kann. Dadurch kommt es deutlich seltener zu Rezidiven der Clostridium-difficile-Infektion. In einer randomisierten kontrollierten Studie konnte bei 124/177 (70 %) Patienten in der Fidaxomicin-Gruppe und 106/179 (59 %) Patienten in der Vancomycin-Gruppe nach 30 Tagen sowohl ein Ansprechen auf die Therapie als auch das Ausbleiben eines Rezidivs beobachtet werden (95-%-KI: [1,0 ; 20,7], p = 0,030) (e4). Des Weiteren kommt es unter einer Therapie mit Fidaxcomicin zu weniger Kolonisierungsereignissen mit Vancomycin-resistenten Enterokokken (e5).

Beim Einsatz von Phagen für die gezielte Therapie von Infektionen wird letztendlich ein sehr ähnliches Prinzip verfolgt. Die Zahl an publizierten klinischen Studien ist jedoch limitiert, und die Ergebnisse erlauben noch keine grundsätzliche Beurteilung dieser Methode (Tabelle 1). Dosisfindung, Optimierung der Stabilität der Phagen während der Darmpassage sowie deren Einfluss auf andere als die zu eradizierenden Bakterien stellen derzeit noch große wissenschaftliche Herausforderungen dar (e6).

Klinische Studien zum Einsatz von Bakteriophagen zur Therapie bakterieller Infektionen
Klinische Studien zum Einsatz von Bakteriophagen zur Therapie bakterieller Infektionen
Tabelle 1
Klinische Studien zum Einsatz von Bakteriophagen zur Therapie bakterieller Infektionen

Modulation und Rekonstitution der Mikrobiota

Neben der Prävention von Infektionen und dem Schutz der Mikrobiota befinden sich zahlreiche Ansätze zur Modulation der Mikrobiota in der Entwicklung mit dem Ziel, die Artenvielfalt zu erhöhen und dadurch Kolonisationsresistenz gegenüber multiresistenten Erregern zu verbessern.

Fäkaler Mikrobiotatransfer

Der fäkale Mikrobiotatransfer (FMT) ist eine mittlerweile weltweit anerkannte, klinisch höchst effiziente Therapie der rezidivierenden Clostridium-difficile-Infektion. Dabei handelt es sich um ein Verfahren, in dem die Mikrobiota eines gesunden Spenders in den Darm eines Patienten transferiert wird; entweder endoskopisch, per rektalem Einlauf oder über die orale Einnahme von verkapselten Präparaten.

Ausgehend von dem großen Erfolg dieser Therapie im Bereich der Clostridium-difficile-Infektion wird derzeit auch das Potenzial eines FMT für andere Indikationen geprüft. Bei Patienten, die einen FMT erhalten, kommt es zu einer signifikanten Reduktion der Resistenzgene im Stuhl (e7, e8). Dies deutet darauf hin, dass es sich hier um einen Ansatz handeln könnte, der das Potenzial besitzt, multiresistente Bakterien aus der Darmmikrobiota zu verdrängen. Diesbezüglich liegen bereits einige klinische Daten vor. In einer Studie, die die Wirksamkeit eines industriell gefertigten Mikrobiotapräparates auf die rezidivierende Clostridium-difficile-Infektion untersucht hat, konnte als Nebeneffekt der Verlust einer Kolonisierung mit Vancomycin-resistenten Enterokokken dokumentiert werden (e9). Es stellt sich nun die Frage, ob ein solcher Effekt auch für eine Dekolonisierung mit multiresistenten gramnegativen Bakterien nachgewiesen werden kann. Da diese Bakterien nicht zwingend als Folge einer Nischenbildung im Darm nachweisbar werden, ist es ungewiss, ob ein Mikrobiotatransfer hier effektiv sein kann. Mittlerweile gibt es zahlreiche Fallberichte und unkontrollierte Studien sowie eine randomisierte Studie zu dieser Fragestellung (Tabelle 2), die sich jedoch noch nicht abschließend bewerten lässt.

Evidenz zum Einsatz eines fäkalen Mikrobiotatransfers zur Eradikation gramnegativer Erreger
Evidenz zum Einsatz eines fäkalen Mikrobiotatransfers zur Eradikation gramnegativer Erreger
Tabelle 2
Evidenz zum Einsatz eines fäkalen Mikrobiotatransfers zur Eradikation gramnegativer Erreger

Prä- und Probiotika

Präbiotika sind nicht verdaubare Lebensmittelbestandteile, die die Gesundheit ihres Wirtes günstig beeinflussen, indem sie das Wachstum und/oder die Aktivität einer oder mehrerer Bakterienarten im Dickdarm gezielt anregen. Probiotika hingegen sind Produkte, die lebensfähige Mikroorganismen enthalten und in ausreichenden Mengen oral aufgenommen einen gesundheitsfördernden Einfluss auf den Wirtsorganismus haben.

Geht man davon aus, dass bestimmte Mikrobiotasignaturen die Kolonisationsresistenz gegenüber multiresistenten Bakterien verbessern können, so wird auch das Potenzial dieser Produkte deutlich. Derzeit versucht man, sogenannte definierte Bakterienkonsortien und/oder Präbiotika zu identifizieren, die das Wachstum eben dieser Bakterien begünstigen. Im Gegensatz zum FMT könnten diese Präparate unter kontrollierten und damit sichereren Bedingungen hergestellt werden. Entsprechende Produkte befinden sich bereits in der Entwicklung. Beispielhaft seien hier für die Klasse der Präbiotika die humanen Milcholigosaccharide (HMO) erwähnt, die ein wichtiger Bestandteil der Muttermilch sind. Synthetisch hergestellte HMO begünstigten in gesunden Probanden nach einer Antibiotikaexposition die Wiederherstellung der Balance zwischen Firmicutes und Bacteroidetes (e10). Des Weiteren steht in den USA der Rekrutierungsstart einer randomisierten Studie zur klinischen Effektivität eines synthetischen Oligosaccharids in der Dekolonisierung von Patienten, die mit multiresistenten Bakterien kolonisiert sind, kurz bevor.

Bezüglich Präbiotika oder Bakterienkonsortien lässt sich noch wenig über deren klinische Wirksamkeit sagen. Erste Ergebnisse bestätigen allerdings die Beobachtungen aus dem Bereich des FMT, das heißt die Wirkung variiert je nach multiresistentem Erreger. Während zwei randomisierte Studien durch den Einsatz von Lactobacillus rhamnosus GG Erfolge bei der Dekolonisierung von Patienten mit VRE zeigen konnten (e11, e12), hatte im gramnegativen Bereich die Kombination aus Lactobacillus bulgaricus und Lactobacillus rhamnosus in einer Suspension mit Fructooligosacchariden keinen Effekt auf die Kolonisierungsrate (e13).

Fazit

Die menschliche Mikrobiota spielt eine wichtige Rolle in der Aufrechterhaltung der Kolonisationsresistenz gegenüber multiresistenten bakteriellen Pathogenen. Daher sind der Schutz und die Wiederherstellung ihrer Vielfalt wichtige Ziele der translationalen Forschung. Während das AMS schon heute als implementierbare Maßnahme weltweit zunehmend anerkannt wird, befinden sich andere Strategien noch in der präklinischen und klinischen Entwicklung. Dazu gehören Produkte, die Antibiotikaresiduen neutralisieren, gezielte Antibiotika, Phagen, Prä- und Probiotika sowie der FMT. In Anbetracht der großen Bedeutung, die das Problem der Multiresistenz für die Weltbevölkerung hat, und der Ressourcen, die derzeit aus öffentlicher Förderung und über die Pharmaindustrie in die Forschung nach Lösungen gesteckt werden, sehen wir der Erschließung neuer, klinisch relevanter Ansätze erwartungsvoll entgegen.

Interessenkonflikt
Yascha Khodamoradi hat Vortragshonorare und Reisekosten von Merck/MSD erhalten.

Prof. Maria Vehreschild hat Vortragshonorare und Reisekostenunterstützung erhalten von 3M, Astellas Pharma, Basilea, Gilead Sciences, Merck/MSD, Organobalance und Pfizer. Sie hat Forschungsmittel bekommen von 3M, Astellas Pharma, DaVolterra, Evonik, Gilead Sciences, MaaT Pharma, Merck/MSD, Morphochem, Organobalance und Seres Therapeutics. Sie hat Gutachtertätigkeiten ausgeführt für Alb-Fils Kliniken GmbH, Ardeypharm, Astellas Pharma, Berlin Chemie, DaVolterra, Ferring, MaaT Pharma und Merck/MSD.

Prof. Jörg Janne Vehreschild hat Vortragshonorare und Reisekostenunterstützung von Merck/MSD, Gilead, Pfizer, Astellas Pharma, Basilea und Back Bay Strategies erhalten. Forschungsmittel wurden ihm zuteil von Merck/MSD, Gilead, Pfizer, Astellas Pharma und Basilea.

Dr. Kessel erklärt, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Manuskriptdaten
eingereicht: 11. 4. 2019, revidierte Fassung angenommen: 22. 7. 2019

Anschrift für die Verfasser
Prof. Dr. med. Maria J. G. T. Vehreschild
Zentrum für Innere Medizin
Infektiologie
Universitätsklinikum Frankfurt
Theodor-Stern-Kai 7, 60590 Frankfurt am Main
maria.vehreschild@kgu.de

Zitierweise
Khodamoradi Y, Kessel J, Vehreschild JJ, Vehreschild MJGT: The role of microbiota in preventing multidrug-resistant bacterial infections. Dtsch Arztebl Int 2019; 116: 670–6. DOI: 10.3238/arztebl.2019.0670

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Zentrum für Innere Medizin, Infektiologie, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt,
Frankfurt am Main: Yascha Khodamoradi, Dr. med. Johanna Kessel, Prof. Dr. med. Maria J. G. T. Vehreschild
Zentrum für Innere Medizin, Hämatologie/Onkologie, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt, Frankfurt am Main: Prof. Dr. med. Jörg Janne Vehreschild
Universität zu Köln, Klinik I für Innere Medizin, Centrum für Integrierte Onkologie Aachen
Bonn Köln Düsseldorf: Prof. Dr. med. Jörg Janne Vehreschild, Prof. Dr. med. Maria J. G. T. Vehreschild
Deutsches Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), Standort Bonn-Köln: Prof. Dr. med. Jörg Janne Vehreschild, Prof. Dr. med. Maria J. G. T. Vehreschild
Phasen der Infektionspathogenese
Phasen der Infektionspathogenese
Grafik 1
Phasen der Infektionspathogenese
Darm-Immun-Achse (modifiziert nach [6]); Von der menschlichen Darmmikrobiota synthetisierte Metabolite sowie bakterielle Oberflächenmarker sind über direkte Kontakte mit den im Darm ansässigen Zellen des Immunsystems maßgeblich an der Regulation der menschlichen Immunantwort beteiligt.
Darm-Immun-Achse (modifiziert nach [6]); Von der menschlichen Darmmikrobiota synthetisierte Metabolite sowie bakterielle Oberflächenmarker sind über direkte Kontakte mit den im Darm ansässigen Zellen des Immunsystems maßgeblich an der Regulation der menschlichen Immunantwort beteiligt.
Grafik 2
Darm-Immun-Achse (modifiziert nach [6]); Von der menschlichen Darmmikrobiota synthetisierte Metabolite sowie bakterielle Oberflächenmarker sind über direkte Kontakte mit den im Darm ansässigen Zellen des Immunsystems maßgeblich an der Regulation der menschlichen Immunantwort beteiligt.
Klinische Studien zum Einsatz von Bakteriophagen zur Therapie bakterieller Infektionen
Klinische Studien zum Einsatz von Bakteriophagen zur Therapie bakterieller Infektionen
Tabelle 1
Klinische Studien zum Einsatz von Bakteriophagen zur Therapie bakterieller Infektionen
Evidenz zum Einsatz eines fäkalen Mikrobiotatransfers zur Eradikation gramnegativer Erreger
Evidenz zum Einsatz eines fäkalen Mikrobiotatransfers zur Eradikation gramnegativer Erreger
Tabelle 2
Evidenz zum Einsatz eines fäkalen Mikrobiotatransfers zur Eradikation gramnegativer Erreger
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