Medizin
Antibiotikaresistenzen: Ausbreitungsmodelle sollten überprüft werden
Montag, 18. Februar 2019
München/Kopenhagen/Campinas – Übertragungsmechanismen von Antibiotikaresistenzen zwischen Bakterien könnten vielfältiger sein, als bisher angenommen. Das zeigen Forscher des Helmholtz-Zentrums München, der Universität Kopenhagen und der Universität im brasilianischen Campinas am Beispiel von Fischen aus Aquakulturen. Ihre Ergebnisse publizierten sie in Microbiome (2019; doi: 10.1186/s40168-019-0632-7).
In den letzten 70 Jahren hat der Einsatz von Antibiotika in der Human- und Veterinärmedizin stetig zugenommen und zu einem Anstieg von resistenten Mikroorganismen geführt.
Aufgrund des weit verbreiteten Einsatzes von Antibiotika in Aquakulturen stellen diese ein potenzielles Risiko für die Verbreitung von Antibiotikaresistenzgenen (ARGs) und mobilen genetischen Elementen (MGEs) dar. In der Studie untersuchten die Forscher Piaractus mesopotamicus, eine als Pacu bekannte Fischart aus Südamerika. Die Tiere bekamen über 34 Tage das Antibiotikum Florfenicol mit der Nahrung, währenddessen und danach nahmen die Wissenschaftler Proben aus dem Verdauungstrakt und suchten nach genetischen Veränderungen bei den dort ansässigen Bakterien.
Mehr mobile genetische Elemente durch Antibiotika
„Wie erwartet führte die Gabe des Antibiotikums zu einer Zunahme der Gene, die für entsprechende Resistenzen verantwortlich sind“, erklärt Erstautor Johan Sebastian Sáenz Medina, Doktorand in der Abteilung Vergleichende Mikrobiomanalysen (COMI) am Helmholtz-Zentrum München. „Ein Beispiel sind etwa Gene für Pumpenproteine, die den Wirkstoff einfach wieder aus den Bakterien heraus transportieren.“ Besonders interessant wäre aber die zunehmende Zahl mobiler genetischer Elemente in der Nähe dieser Resistenzgene, ergänzt Sáenz Medina. „Das ließ vermuten, dass die Bakterien Resistenzen auch durch Phagen und Transposons untereinander austauschen.“
Die Erkenntnis, dass die Resistenzen auch abseits von Plasmiden im großen Umfang zwischen Bakterien übertragen werden, ist durchaus überraschend. Michael Schloter, Helmholtz Zentrum München
Weitere metagenomische Untersuchungen bestätigten, dass diese mobilen genetischen Elemente durch das Genom springen, dabei Teile des Erbguts mitreißen – darunter auch die Resistenzgene – und andernorts wieder einfügen. Bisher war man davon ausgegangen, dass vor allem Plasmide für den Austausch von Resistenzgenen verantwortlich sind.
„Die Erkenntnis, dass die Resistenzen auch abseits von Plasmiden im großen Umfang zwischen Bakterien übertragen werden, ist durchaus überraschend“, sagt Michael Schloter, Leiter der COMI-Abteilung. „Darauf aufbauend sollten Ausbreitungsmodelle überprüft und angepasst werden. Zudem regen unsere Daten zum Nachdenken an, ob und in welchem Umfang man die weltweit zunehmende Anzahl von Aquakulturen mit Antibiotika betreiben sollte.“ © idw/gie/aerzteblatt.de
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