Mensch & Gene

Die Zerstörer der Antibiotika

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Ist Massentierhaltung wirklich der Grund für die zunehmenden Resistenzen? Ein neuer Befund aus Schottland will das widerlegen. Doch so einfach ist die Sache nicht.

Zu den wichtigsten Aufgaben der Zukunft gehört die Eindämmung der Antibiotika-Resistenzen unter den krank machenden Bakterien. Damit die Weichen richtig gestellt werden, muss allerdings klar sein, was die wesentlichen Ursachen für die zunehmenden Resistenzen sind. Beinahe reflexartig wird dabei immer ein Grund genannt: Die humanpathogenen Keime beziehen den Großteil ihrer Antibiotika-Resistenzen aus der Massentierhaltung, weil ihnen die dort selektionierten Resistenzgene über kontaminiertes Fleisch zugetragen werden. Alison Mather vom Wellcome Trust Sanger Institute in England und ihre Kollegen setzen nun mit einer Arbeit in der Zeitschrift „Science“ ein Fragezeichen hinter diese Argumentation (doi: 10.1126/science.1240578).

Die Forscher zeigen, dass eine bestimmte Gruppe von Salmonellen in Schottland über 22 Jahre nur gelegentlich Resistenzgene von den lokalen Rinderbeständen bezogen hat. Die in Menschen und Rindern vorkommenden Salmonellen unterscheiden sich stark. Die beim Menschen gefundenen Mikroben enthielten viel mehr Resistenzgene. In den grundlegenden Stoffwechselanlagen hingegen fand man keine Unterschiede. Hätten die beim Menschen gefundenen Salmonellen die meisten Resistenzgene von den Salmonellen der Rinder bezogen, müsste deren Kollektion eine Teilmenge der Resistenzgene aus den Rinderpopulationen sein. Doch das ist nicht der Fall.

Hochgepriesene Analysetechnik

Die Forscher haben die multiresistente Variante des Brechdurchfall-Erregers, Salmonella typhimurium DT104, untersucht, der vor dreißig Jahren erstmals nachgewiesen wurde. Der Erreger war lange Zeit die am häufigsten vorkommende Salmonella-Spezies. Dass die tierischen und humanen DT104-Populationen in Schottland kaum Resistenzgene ausgetauscht haben, wurde mit Genom-Analysen gezeigt. Mather und ihre Kollegen haben über 370 Isolate aus mehr als zwei Jahrzehnten vollständig sequenziert und in phylogenetische Stammbäume gruppiert.

Noch nie zuvor haben Wissenschaftler so viele, zur gleichen Zeit und über einen so langen Zeitraum gesammelte Proben aus Rindern und Menschen bis zum letzten Basenpaar unter die Lupe genommen. Diese Analyse sei neuester Stand der Technik, mit der nun die Geschichte von DT104 in seinen menschlichen und tierischen Wirten erhellt werde, schwärmen Mark Woolhouse und Melissa Ward von der Universität Edinburgh in einem Begleitkommentar (doi: 10.1126/science.1243444). Bedeutet dieses Lob nun auch, dass der Eintrag von Resistenzgenen aus den Kuh-, Hühner- und Schweineställen in die humanpathogenen Salmonellen-Populationen viel geringer ist als bisher angenommen? Oder gelten die vorgelegten Ergebnisse nur für Schottland, nur für die dortigen Rinder und nur für die dortigen Populationen an DT104?

Lückenhafte Untersuchung

Die Sammlungen von Isolaten außerhalb Schottlands seien zu lückenhaft, um diese Frage mit der gleichen Genauigkeit beantworten zu können, schreiben Woolhouse und Ward. Wolfgang Witte vom Robert-Koch-Institut am Standort Wernigerode macht im Gespräch allerdings schnell deutlich, dass er in den Ergebnissen keine Entlastung für die Massentierhaltung sieht. Witte beschäftigt sich seit Jahrzehnten mit der Entwicklung von Antibiotika-Resistenzen unter den krank machenden Bakterien. Dafür sei die Untersuchung nicht breit genug angelegt gewesen. Es seien etwa keine Proben aus schottischen Geflügelbeständen oder von kontaminierten Lebensmitteln analysiert worden. „Frühere Untersuchungen haben zudem gezeigt“, so Witte, „dass die in der Geflügelmast selektionierten Resistenzgene eine Quelle für multiresistente Salmonellen beim Menschen sind“.

Für Witte zeigen die Arbeiten der schottischen Wissenschaftler vor allem eines: dass die Eindämmung der Antibiotika-Resistenzen unter den krank machenden Bakterien ein vielschichtiges Problem ist, das nur interdisziplinär angegangen werden kann. „Die Übertragung von Resistenzgenen ist keine Einbahnstraße“, sagt Witte. „Resistenzgene werden in beide Richtungen ausgetauscht. Nicht nur von den bei Tieren vorkommenden Keimen auf die humanen Keime, sondern auch umgekehrt.“ Witte plädiert dafür, dass jene, die die politischen Rahmenbedingungen für die Bekämpfung der Antibiotika-Resistenzen festsetzen, nicht nur die Massentierhaltung im Blick haben, sondern auch die Medizin.

Das 85-Prozent-Prinzip

Dass man der wachsenden Antibiotika-Resistenz nicht allein im Tierstall Herr wird, schreiben auch Mather und ihre Kollegen. Daher fragen die Wissenschaftler auch ganz konkret, woher die humanpathogenen Salmonellen wohl ihre zusätzlichen Resistenzgene bezogen haben, wenn nicht unmittelbar aus der Rinderzucht vor Ort? Als mögliche Quellen kommen für sie kontaminierte Import-Lebensmittel in Frage sowie Einträge aus anderen Ländern durch die zunehmende Mobilität der Menschen. Weil sich Resistenzgene erst durch Selektionsdruck etablieren, stehen die Antibiotika nach wie vor in der Kritik. Elisabeth Meyer von der Charité-Universitätsmedizin Berlin und ihre Kollegen haben vor wenigen Wochen im „International Journal of Medical Microbiology“ die hierzulande verwendeten Antibiotika-Mengen beziffert (doi: 10.1016/j.ijmm.2013.04.004).

In Deutschland werden demnach jedes Jahr etwa 2000 Tonnen Antibiotika verwendet. Der Verbrauch folge einem bestimmten Prinzip, schreiben Meyer und ihre Kollegen. 85 Prozent der Antibiotika werden an Tiere abgegeben. 85 Prozent der in der Humanmedizin verwendeten Antibiotika werden von niedergelassenen Ärzten verschrieben, nicht von Klinikärzten und 85 Prozent der in den Krankenhäusern verabreichten Antibiotika werden auf den regulären Stationen abgegeben, nicht auf den Intensivstationen.

Gesucht: die Resiszenzbremse

Da die Selektion von Antibiotika-Resistenzen ein natürlicher Prozess ist, der zum Leben der Bakterien dazugehört wie andere elementare Stoffwechselfunktionen auch, wird man diesen Prozess nie völlig unterbinden können. Das Ziel müsse sein, die Entwicklung von Resistenzen zu verlangsamen, so Woolhouse und Ward in „Science“. Resistenzen seien aber nicht nur ein Problem der vielen Antibiotika und Keime, sondern auch ein Problem der vielen Wirte und Länder.

Das Paper der schottischen Wissenschaftler hat gezeigt, dass eine einseitige Betrachtung schnell zu kurz gegriffen ist. Ohne einen integrierten, länderübergreifenden Ansatz wird es wohl nicht gehen.