Viren können helfen, Pseudomonas aeruginosa bei Mukoviszidose zu behandeln

Die Forscher stellten anhand eines Süßwasserfischmodells für Mukoviszidose (CF) fest, dass eine Kombination von Bakteriophagen und Antibiotika gegen die Krankheit wirkt.

Eine Lungenentzündung mit Pseudomonas aeruginosa-Bakterien ist die Haupttodesursache bei CF-Patienten. Da derzeitige Antibiotika nicht gegen schwer zu behandelnde Bakterien schützen, ist der Bedarf an alternativen Therapien groß.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie beschrieben Forscher einen Cocktail aus Bakteriophagen – Viren, die auf natürliche Weise Bakterien befallen -, die in zwei Tiermodellen der akuten Infektion gegen P. aeruginosa wirksam waren. Nun testeten die Forscher, wie ein ähnlicher Ansatz in einem Süßwasser-Zebrafisch-Modell von CF funktionieren würde. Obwohl ein Tiermodell ohne Lunge möglicherweise nicht am besten geeignet ist, um eine Behandlung gegen CF zu testen, haben Zebrafische, die genetisch so modifiziert wurden, dass ihnen das CFTR-Gen (das bei CF defekte Gen) fehlt, eine sehr ähnliche Manifestation der Erkrankung wie beim Menschen. Die genetische Sequenz von CFTR ist unter den Arten ziemlich ähnlich.

In der Studie infizierten die Forscher Zebrafisch-Embryonen und verifizierten, dass sich fluoreszenzmarkierte Bakterien schnell auf den gesamten Embryo ausbreiten. Die Infektion verursachte den Tod von mindestens 50% der Embryonen 20 Stunden nach der Infektion. Wie erwartet waren Embryonen mit CF anfälliger für bakterielle Infektionen und zeigten im Vergleich zu normalen Embryonen eine signifikant erhöhte Mortalität.

Die Phagentherapie gegen eine Infektion mit P. aeruginosa wurde sowohl den Kontroll- als auch den CF-Embryonen verabreicht, und das Team beobachtete eine signifikante Reduktion der Letalität – eine durchschnittliche Abnahme von 66% bis 35% für die Kontrollen und 83% bis 52% für die CF-Embryos.

Als Forscher eine kombinierte Behandlung von Phagen mit dem Antibiotikum Ciprofloxacin testeten, sahen sie im Vergleich zu Embryonen, die nur mit Phagen behandelt wurden, oder dem Antibiotikum eine sogar noch niedrigere Todesrate.

Insgesamt zeigten die Ergebnisse, dass „die Phagentherapie die Letalität, die bakterielle Belastung und die durch [Pseudomonas aeruginosa] -Infektion verursachte proinflammatorische Reaktion verringern kann“, sagten die Forscher.

Die Daten deuteten auch darauf hin, dass „Phagentherapie und Antibiotika-Verabreichung als vielversprechender therapeutischer Ansatz erscheinen, insbesondere um die Antibiotikadosen und die Behandlungsdauer zu reduzieren“, schloss das Team.

Cafora M, Deflorian G, Forti F et al. Phage therapy against Pseudomonas aeruginosa infections in a cystic fibrosis zebrafish model // Scientific Reports 2019, 9, Article number: 1527. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37636-x

Bakteriophage

Erfolgreiche Behandlung von Antibiotika-resistenter Knocheninfektion mit Phagen und Antibiotika

Ein Patient mit einer Infektion des linken Schienbeins mit XDR Acinetobacter baumannii und MDR Klebsiella pneumoniae wurde mit Bakteriophagen und Antibiotika behandelt.

Nach kurzer Zeit wurde eine Verbesserung des Gewebes festgestellt. Die pathogenen konnten mit der Phagentherapie lysiert bzw abgetötet werden. Das Bein des Patienten konnten dadurch gerettet werden.

Nir-Paz R, Gelman D, Khouri  A et al. Successful treatment of antibiotic resistant poly-microbial bone infection with bacteriophages and antibiotics combination // Clinical Infectious Diseases, Published: 14 March 2019, ciz222. https://doi.org/10.1093/cid/ciz222

Bakteriophagen des menschlichen Darms

Die menschliche Darmflora besteht aus einer ist Vielzahl von verschiedenen Mikroorganismen. Während die bakteriellen Mikroorganismen der Darmflora gut analysiert wurden, ist über die Zusammensetzung und physiologische Bedeutung der menschlichen darm-assoziierten Bakteriophage-Populationen vergleichsweise wenig bekannt.

Man schätzt, dass sich im menschlichen Darm mehr als 1.000.000.000.000 Bakteriophagen befinden. Diese tragen dazu bei die komplexe Darmflora aufrecht zu erhalten.

In dieser Studie fassen die Autoren die verfügbaren Methoden und wichtigsten Ergebnisse zur Zusammensetzung, Gemeinschaftsstruktur und Populationsdynamik im menschlichen Darmphänomen zusammen.

Shkoporov AN, Hill C. Bakteriophagen des menschlichen Darms: Bacteriophages of the human gut: the “known unknown” of the microbiome 2019; 25(2):195-209. doi: 10.1016/j.chom.2019.01.017.

WHO: Der Einsatz von Antibiotika begrenzen um die Wirkung zu erhalten

Antibiotika können keine durch Viren verursachten Infektionen heilen. Dennoch führt die Grippesaison jedes Jahr zu einem verstärkten Einsatz von Antibiotika.

In den Wintermonaten haben verschiedene Studien einen Anstieg der Verschreibung von Antibiotika beobachtet, insbesondere bei Infektionen der oberen Atemwege bei Kindern im Alter von 0-3 Jahren. Während Antibiotika in einigen Fällen einer sekundären bakteriellen Infektion vorbeugen können, sind sie gegen die Grippeviren wirkungslos.

Umfragen haben gezeigt, dass 64% der Befragten fälschlicherweise glaubten, dass Erkältungen und Grippe mit Antibiotika behandelt werden könnten. Die meisten Grippefälle lösen sich von selbst, andere können mit antiviralen Medikamenten behandelt werden.

Antibiotika müssen sorgfältig eingesetzt werden, um ihre Wirksamkeit zu erhalten, wenn sie wirklich benötigt werden. Um den Ärzten Ratschläge zu geben, welche Antibiotika bei häufigen Infektionen eingesetzt werden sollen und welche für die schwerwiegendsten, hat die WHO in ihrer Modellliste der lebenswichtigen Medikamente die Antibiotika in drei Kategorien eingeteilt: ‚Access‘, ‚Watch‘ und ‚Reserve‘

Die erste Klasse, „Access“ – also Zugang – genannt, enthält diejenigen Antibiotika, die bevorzugt gegen alltägliche Infektionskrankheiten eingesetzt werden sollen. Diese Wirkstoffe wirken zuverlässig und haben wenige Nebenwirkungen, wie zum Beispiel Penicillin oder Doxycyclin. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit, dass Bakterien Resistenzen gegen die Medikamente entwickeln, nach dem aktuellen Wissensstand gering.

In der zweiten Gruppe, „Watch“ – also Beobachtung – genannt, sind Antibiotika gelistet, gegen die es erste Resistenzen gibt. Sie sollen nur eingesetzt werden, wenn Wirkstoffe aus der Access-Kategorie nicht geholfen haben oder aus anderen Gründen nicht verwendet werden können, etwa, weil jemand allergisch darauf reagiert. Damit soll verhindert werde, dass die Wirkstoffe nutzlos werden.

Die letzte Gruppe – Reserve – enthält vier antibiotische Wirkstoffklassen, die entweder starke Nebenwirkungen haben oder noch ganz neu sind.