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Ich gebe zu, es ist nicht einmal meine Idee - aber ich finde sie gut! Antibiotika werden bekanntlich mit großem Erfolg bei bakteriellen Infektionen eingesetzt. Das könnte sich jedoch zukünftig ändern, weil zunehmend Bakterien gegen Antibiotika resistent sind bzw. werden. Eine wesentliche Ursache für die Abnahme ihrer Wirksamkeit bei Infektionen liegt darin, dass Antibiotika weltweit zu häufig und oft unbegründet angewendet werden, wodurch resistente Bakterien als Infektionserreger selektioniert werden.

Denn, leider ist es so, verbrauchen sich Antibiotika, indem sie eingesetzt werden. Früher oder später gibt es Resistenzen gegen jedes Antibiotikum. Dann ist diese Substanz für die nächsten Generationen unwirksam. Sorgsamer Umgang mit Antibiotika ist daher essentiell.
Die weltweite Zunahme beim Auftreten von Antibiotika-Resistenzen gehört nach Einschätzung der WHO zu den größten Gefahren für die menschliche Gesundheit und hat dramatische Konsequenzen für die Behandlung von Infektionskrankheiten: Menschen erkranken an Infektionen und selbst bei Kenntnis des Erregers gibt es erst weniger, dann nur noch wenige und irgendwann (vielleicht?) gar keine wirksamen Antibiotika mehr, um Infektionen zu behandeln.

Es wird dann in erster Linie auf das eigene Immunsystem ankommen, ob dieses in der Lage ist, die Infektion zu bekämpfen. Bei nicht perfekt funktionierendem Immunsystem könnten auch kleine, heute als banal bezeichnete Infektionen fatal sein.

Was tun? Als erstes müßte der Einsatz von Antibiotika in der Tiermast eingestellt werden. Außerdem müßte der Einsatz von Antibiotika in der Humanmedizin deutlich rationeller stattfinden, was bedeutet, dass weniger Antibiotika eingesetzt werden müßten.

Glauben Sie daran? Ich nicht! Ich habe vor 35 Jahren versucht, den Ärzten einen "gesunden Umgang" mit Antibiotika beizubringen - es war hoffnungslos! Es wird genau so weitergehen. und wir werden eine postantibiotische Aera erleben..., ich wette darauf!
Bakterien

Bakterien

Bakterium2sind sehr kleine einzellige Lebewesen ohne Zellkern mit einer Zellwand. Die Zellwand ist – darauf kommen wir später – entscheidend. Denn Zellen von Tieren und Menschen weisen — und das ist ein fundamentaler Unterschied — keine Zellwände auf, sie haben dafür völlig anders aufgebaute Zellmembranen. Diese Zellwände der Bakterien sind die molekularen Angriffspunkte für viele wichtigste Antibiotikagruppen.
 
Bakterien sind kugel- (z.B. Staphylokokken und Streptokokken) oder stäbchenförmig (z.B. E. coli oder Salmonellen).
Kugelförmige Staphylokokken weisen einen Durchmesser von ca. 3 bis 4 µm auf, stäbchenförmige E. coli sind ca. 2 bis 6 µm lang.

Bakterien verursachen teilweise lebensbedrohende Infektionen. Das stimmt zwar...

... aber das geschieht nur relativ selten, wenn man bedenkt, von einer wie großen Anzahl Bakterien jeder Mensch besiedelt ist: Auf der Haut, im Mund-Rachenraum und im Darm beherbergt jeder Mensch bis zu 1014 Bakterien. "Eigentlich" müßten Menschen dauernd an Infektionen leiden (es kommen ja noch die Viren als Infektionserrger hinzu!) - das ist aber nicht so. Mensch, Bakterien und Viren haben einen modus vivendi gefunden, in dem sie kommod miteinander alle leben können. Infektionen sind in diesem Zusammenhang Ausnahmefälle oder Unfälle...

Diese mikrobielle Besiedlung – es kommen noch ein paar Pilze und Archaeen hinzu – wird in ihrer Gesamtheit als „Das Mikrobiom“ bezeichnet. Auf den ganzen interessanten Rest zu den Bakterien, wie

  • Sind Bakterien gut, weil wir ohne diese Bakterien wir nicht leben resp. überleben könnten,
  • Sind Bakterien ein Teil von uns (Stichwort Mikrobiom und Stichwort Genom)?
  • Beherrschen Bakterien die Erde oder wir?

Alles das können wir hier - mit Bedauern - auslassen, denn im Folgenden geht es nur noch um solche Petitessen wie

  • bakterielle Infektionen und Antibiotika
  • bakterielle Resistenzen und
  • das Versagen von Antibiotika und deren Überwindung durch Bakteriophagen

solche Dinge also. 


Antibiotika

Antibiotika sind antibakteriell wirkende Substanzen. Man unterscheidet zwischen bakteriostatisch und bakterizid wirkenden Antibiotika.
Antibiotika sind die einzigen medizinischen Präparate, die eine Krankheit heilen – alle andere Medikamente mildern oder lindern nur Symptome. Nach einer erfolgreichen Antibiotikum-Therapie ist die Infektion ausgeheilt, die Erreger sind eliminiert. Unter einer blutdrucksenken Therapie steigt der Blutdruck dagegen wieder an, sobald das Präparat abgesetzt wird, auch unter einer Blutzucker-senkenden Insulin-Therapie steigt der Blutzucker-Wert sofort wieder an, wenn die Insulin-Gabe nicht stattfindet.

Antibiotikagruppen

Antibiotisch wirkenden Substanzen lassen sich in diverse Gruppen und Untergruppen  unterscheiden.
 
Das erste wirksame Antibiotikum, das entwickelt und in der Therapie eingesetzt wurde, war das von den Deutschen Domagk, Klarer und Mietzsch 1932 entwickelte Sulfonamid. Heute wird ein (anderes) Sulfonamid-Antibiotikum nur noch im Kombinationspräparat Co-Trim verwendet, sonst nicht mehr.

Das bekannteste Antibiotikum dürfte das im 2. Weltkrieg in den 40er Jahren in England von Alexander Fleming entwickelte Penicillin sein. Es gehört zur Gruppe der Betalaktam-Antibiotika, zu denen neben den (inzwischen diversen) Penicillin-Derivaten die verschiedenen Cephalosporin- und Carbapenem-Abwandlungen gehören. Die Substanzgruppen sind miteinander verwandt und weisen vergleichsweise sehr ähnliche Grundstrukturen auf. Zuerst wurden die Penicilline entdeckt, dann die Cephalosporine und sclißelich die Carbapneme - je jünger die Gruppen, deste breitere Spektren und höhere Wirksamkeiten weisen sie auf. Gegen alle Präparate dieser drei Gruppen sind bakterielle Resistenzen bekannt.  

Antibiotikaeinführungen weltweit 

Methicillin ist ein altes Penicillin-Derivat aus der Gruppe der Isoxazolylpenicilline. Es zeichnete sich bei seiner Einführung durch eine hohe Stabilität gegen Penicillin-blockierende Enzyme (Penicillinasen) aus. Heute wird es so gut wie nicht mehr eingesetzt. Hier wird es nur erwähnt, weil es im Begriff MRSA (= Methicillin-resistente Staphylococcus aureus) verwendet wird. MRSA sind gegen Methicillin und viele andere Antibiotika resistente Staphylokokken-Stämme, die zu den von der Laienpresse gerne so bezeichneten „Killerkeimen“ gehören.
Aminoglykoside  werden v.a. im Krankenhaus eingesetzt.

Weitere wichtige moderne Antibiotika gehören zu den Gruppen der Makrolide, Lincosamine, Gyrasehemmer (= Chinolone) , Streptogramine, Polymyxine, Nitrofuran  und Nitroimidazol.
Resistente Bakterien sind für alle Antibiotikagruppen bekannt.

Wirkspektrum

Jedes Antibiotikum hat ein typisches Wirkspektrum, d.h., es wirkt typischerweise gegen eine Anzahl bestimmter bakterieller Erreger.

Penicilline wirken vor allem gegen Gram-positive Kokken (v.a. Streptokokken, Pneumokokken und Enterokokken). Moderne Acylaminopenicilline erweitern das Spektrum der Penicilline in den Bereich der Gram-negativen Stäbchen.
Cephalosporine wirken gegen viele Gram-positive Kokken und vor allem gegen Gram-negative Stäbchen-Bakterien. Ihre typische Wirkungslücke sind die Enterokokken und Pseudomonas. Moderne Cephalosporine haben die Pseudomonas-Lücke geschlossen.
Aminoglykoside  wirken vor allem gegen Gram-negative Bakterien — Streptokokken, Haemophilus und Anaerobier sind ihre Wirkungslücken. 

Ärzte sollten die verschiedenen Wirkspektren „aus dem ff“ kennen – und sie sollten auch die Keime sehr genau kennen, die bei IHREN Patienten typischerweise Infektionen erregen. Das können nämlich andere sein, als im Lehrbuch als Erreger für diese Infektion aufgezählt werden.
Erst unter Berücksichtigung dieser Faktoren ist eine erfolgreiche, die sog. kalkulierte Therapie, möglich. Denn man muss wissen, dass ein Test, der bestimmt, welche Bakterien bei einem bestimmten Patienten eine Infektion tatsächlich verursachen, 4 bis 6 Tage dauern kann. Das kann für den Patienten mitunter zu lange sein…

Man unterscheidet u.a. zwischen Schmalspektrum- (z.B. bestimmte Staphylokokken- oder Pseudomonas-Präparaten) und Breitspektrum-Antibiotika, die (wie der Name sagt) ein breites Spektrum von Bakterien abdecken.
Antibiotika können miteinander kombiniert werden, um die typischen Lücken im Spektrum des jeweils aderen zu schließen. Typischerweise werden z.B. im Krankenhaus Cephalosporine und Aminoglykoside kombiniert.

Applikationsformen

Die wichtigsten Applikationsformen sind „oral“ (Tablette oder Saft) und „parenteral“ (Injektion oder Kurzinfusion [20 mim]), topische Formen werden nur sehr selten eingesetzt.

Der Praxisarzt verschreibt in Deutschland meist oral applizierbare Präparate, in der Klinik werden überwiegend parenterale Präparate (Kurzinfusion) eingesetzt. In anderen Ländern kann das ganz anders sein: In Italien oder Spanien werden vom Hausarzt z.B. gerne intramuskuläre Injektionen verordnet (die teilweise gehörig schmerzen können).  Die Patienten akzeptieren das dort...

Bakteriostatische oder bakterizide Antibiotika verwenden?

Die Unterscheidung, ob ein Antibiotikum

bakteriostatisch
= Hemmung des Wachstums von Bakterien, diese Antibitbiotika töten das Bakterium aber nicht – die „Restarbeit“ muss das Immunsystem des Patienten erledigen
(Beispiele sind Sulfonamide, Chloramphenicol, Tetrazykline)

oder
bakterizid
= Tötung der  Bakterien, es kann zur Bildung von Toxinen kommen...
(Beispiele sind Penicilline, Cephalosporine, Peneme, Chinolone und Aminoglykoside)

wirkt ist eher eine akademische, die den Patienten nicht interessieren muss. Bakterizide Antibiotika sind auch nicht besser als bakteriostatische! Alle Antibiotika „funktionieren“ prima, das  heißt, sie wirken, sie eliminieren die pathogenen Bakterien, der Patient gesundet im Regelfall (nicht immer)!

Pharmakokinetik

Antibiotika müssen in definierten Mengen in der Regel ein- bis dreimal am Tag appliziert werden. Nur dann können sie Wirkspiegel AM ORT DER INFEKTION erreichen, die ausreichen, die Bakterien zu töten oder im Wachstum zu hemmen.
In der Praxis werden in Deutschland vor allem oral applizierbare Antibiotika eingesetzt, in der Klinik parenterale Formen (wie erwähnt), meist als 20minütige Kurzinfusion.

Da die meist eingesetzten Antibiotika (in Deutschland v.a. Betalaktam-Antibiotika der Penicillin- oder Cephalosporin-Gruppen), das Bakterienwachstum nur in der Wachstumsphase hemmen, darf der Antibiotikum-Spiegel nicht konstant über der minimalen Hemmkonzentration liegen, damit sich die Bakterien in die Wachstumsphase begeben und das Antibiotikum wirken kann! Schrittweise werden die Bakterienzahlen so verringert.

Das eingesetzte Antibiotikum muss in der Regel mindestens eine Woche lang appliziert werden, damit (fast) ALLE sensiblen Erreger tatsächlich erfasst werden (natürlich erledigt „den Rest“ die körpereigene Immunabwehr des Patienten – wenn sie denn noch funktioniert).

Zu niedrige Dosierung und zu kurze Therapiezeit können zu Resistenzen bei den Bakterien führen.
Die oben in aller Kürze und ohne Anspruch auf Vollständigkeit skizzierten Zusammenhänge machen deutlich, wie wichtig der richtige Umgang mit Antibiotika ist – sei es als Arzt, sei es als konsumierender Patient.

Wirkmechanismen

Antibiotika weisen sehr unterschiedliche Wirkmechanismen auf.

Die Hemmung des bakteriellen Wachstums kann in der Bakterienzellwand, an den Ribosomen, den Nukleinsäuren, der Zellmembran oder der Folatsynthese ansetzen.


Bakterien als Infektionserreger beim Menschen

Nach meiner Zählung in der entsprechenden Literatur sind ca. 150 Bakterienarten als Infektionserreger beim Menschen häufiger nachgewiesen worden. Dabei dürften nur ca. 25 verschiedene Bakterienarten ca. 90% aller Infektionen beim Menschen verursachen. Die Erreger von Infektionstypen können regional oder lokal variieren – aber nur diese 25 Bakterienarten dürften weltweit die Entscheidenden sein.

Resistenz

Man spricht von Resistenz, wenn Bakterien von „eigentlich“ wirksamen Antibiotika nicht mehr in ihrem Wachstum gehemmt werden.

Bakterien können durch Chromosomenmutation oder durch Plasmid-Übertragung resistent gegen Antibiotika werden.

Die Biochemie der bakteriellen Resistenz unterscheidet

  • verringerten Zugang zum Rezeptor des Antibiotikums durch reduziertes Einfließen oder erhöhten Ausfluss des Antibiotikums.
  • Veränderung der Zielstruktur im Bakterium durch Mutation, Erwerb genetischen Materials von anderen Bakterien oder Modifikation von Enzymen.
  • Inaktivierung des Antibiotikums durch Hydrolyse, Acetylierung, Adenylierung oder Phosphattransfer.
  • „Wenn wir glauben, wir könnten ein Antibiotikum entwickeln, gegen das es keine Resistenz geben kann, dann betrügen wir uns selbst.“ (da Costa, 2014)

Resistenzentwicklung

Es ist eine Tatsache, dass Antibiotika nach einer Gewissen Zeit des Einsatzes nicht mehr gegen alle Bakterien wirken, gegen die sie vom ihrem Wirkspektrum her eigentlich wirken sollten resp. früher gewirkt haben.
Das ist vor allem in Ländern, in denen Antibiotika

  • nicht verschreibungspflichtig
  • sehr teuer sind,

sind schnelle Resistenzentwicklungen zu beobachten: Denn in diesen Ländern verkaufen die Apotheken Antibiotikatabletten teilweise einzeln an die Patienten, und diese nehmen die Präparate natürlich in zu geringen Dosen und zu kurze Zeiten ein, weil sie sich eine reguläre Therapie gar nicht leisten können.

In Deutschland ist eine vergleichbare Entwcklung bei Antibiotikikagruppen  zu beobachten, die sehr häufig eingesetzt werden. Antibiotika werden viel zu häufig eingesetzt, in sehr vielen Fällen könnte man auf ihren Einsatz verzichten – vor allem im niedergelassenen Bereich steht der Praxisarzt unter dem Druck seiner Patienten, die auch bei einem simplen grippalen Infekt – der durch Viren verursacht wird und bei dem deshalb Antibiotika gar nicht wirken KÖNNEN – eine Therapie verlangen und zwar häufig ein Antibiotikum...

In den Kliniken werden zwar insgesamt deutlich weniger Antibiotika eingesetzt – aber eben immer noch zu häufig und falsch – z.B. kann eine eintägige prophylaktische Gabe unmittelbar vor bestimmten infektionsgefährdeten operativen Eingriffen sehr sinnvoll sein. Was ist aber häufig zu beobachten: Das Antibiotikum wird „prophylaktisch“ über Tage eingesetzt – und genau das ist falsch und gefährlich! In der Klinik kommt als weiterer Grund für zunehmende Resistenzen von Bakterien gegen die geläufigen Antibiotika grundlegende Fehler in der Hygiene hinzu.

schweineAber der große „Hammer“ im Sinne einer Resistenzenwicklung ist die hemmungslose Gabe von Antibiotika in deutschen Ställen als Mastmittel in der Tierzucht! Dieses Verhalten darf man getrost als Verbrechen an der Tieren und an der Menschheit bezeichnen, denn durch diese massenhaften Antibiotikagaben werden resistente Bakterien geradezu gezüchtet!

Bakterien haben unter diesen Bedingungen die Gelegenheit, sich an die Antibiotika zu gewöhnen resp. von Natur aus gegen diese Antibiotika resistente Bakterien (ein und derselben Art) werden selektiert:
Die gegen das eingesetzte Antibiotikum empfindlichen ursprünglich häufigen Keime sterben ab, die ursprünglich sehr wenigen resistenten (die in ihrer natürlichen Umwelt eigentlich viele Nachteile haben und daher ohne Antibiotikaeinfluss von den nicht resistenten „klein gehalten“ werden) überleben und können jetzt, da die natürliche Konkurrenz der überlegenen Keime jetzt weg ist, in großer Zahl überwuchern.

Und: Entwickelt ein Bakterium eine Resistenz gegen ein Penicillin oder Cephalosporin, wird es in der Regel gegen ALLE Vertreter der entsprechenden Gruppe resistent.

Multiresistente Bakterien

artikel

In der Laienpresse (BILD, lokale Zeitungen, TV, Radio) häufen sich Berichte über dann so genannte Killerkeime, an denen mehrere Patienten im Krankenhaus trotz Intensivtherapie und Gabe der modernsten Breitspektrum-Antibiotika verstorben sind. Häufig handelt es sich um multiresistente Staphylokokken, Pseudomonas aeruginosa oder Acinetobacter.

Meist liegen der „Epidemie“ einfache Fehler in der Hygiene zugrunde: Nach oder vor Handlungen am infizierten Patienten A werden die Hände nicht gründlich desinfiziert oder die Kleidung wird nicht gewechselt. In der Folge werden die „Killerkeime“ werden vom Pflegepersonal resp. Ärzten von einem Patienten zum nächsten übertragen. Die Infektionskette beginnt. Eigentlich ist es nicht zu glauben, dass heute noch Ärzte (vor allem Ärzte!) und Pfelegpersonal noch die gleichen Fehler wie oihre Kollegen vor 175 Jahren machen — mit dem Unterschied, dass „die damals“ nichts von der Existenz bakterieller Erreger wussten.

Hinzu kommt natürlich das Problem der Resistenz. Vor allem durch falsche und zu häufige Einsätze von Antibiotika (gerade außerhalb der Humanmedizin) haben Bakterien Resistenzen gegen Antibiotika entwickeln können.

In der Klinik kommen beide Probleme zusammen und kumulieren vor allem in der invasiven Intensivmedizin, in der die natürlichen Abwehrschranken und –mechanismen umgangen (intravenöse Zugänge) und häufig medikamentös ausgeschaltet werden.

Im Mai 2016 ging eine Meldung von einer Patientin um die Welt, bei der erstmals gar kein Antibiotikum mehr wirkte (= das Bakterium war gegen alle Antibiotika resistent). Die Frau hat übrigens überlebt…

Postantibiotisches Zeitalter

... beschreibt eine Situation, die zwar besser ist als vor Einführung der Antibiotika, aber schlechter als die goldene Zeit der Antibiotika ohne nennenswerte bakterielle Resistenzen (etwa 1930-2000), weil die noch verbliebenen Therapieoptionen sehr sorgsam eingesetzt werden müssen, um sie nicht als Therapieoption für die Zukunft zu verlieren.

Neue Antibiotika gegen multiresistente Bakterien

Der reflexartige Ansatz der „westlich geprägten“ Medizin in der Therapie von multiresistenten Bakterien (vor allem der erwarteten super-bugs) besteht darin, neue, gegen diese Bakterien wirksame Antibiotika zu entwickeln – gerne mit finanzieller Unterstützung der meistbetroffenen Staaten.

Natürlich ist das ein naheliegender Ansatz – der allerdings den gravierenden Nachteil aufweist, dass die Bakterien sehr schnell (und zwar innerhalb von 2 bis 3 Jahren nach Einführung) neue Resistenzen gebildet haben werden.

Das ist nicht nur meine Behauptung, das ist seit Erfindung des Penicillins bei jedem neuen Antibiotikum passiert. Beim Penicillin hat die Arbeitsgruppe um Fleming schon vor der Einführung von Penicillin in den Markt von einer Resistenzentwicklung berichtet und davor gewarnt.


Bakteriophagen - damit könnte es gehen!

Bakteriophagen sind sozusagen der Ur-Feind der Bakterien, sie benutzen Bakterien seit Anbeginn des Lebens zur eigenen Fortpflanzung und töten sie dabei schließlich. Seit fast drei Milliarden Jahren haben die „cleveren“ Bakterien, die innerhalb von wenigen Jahren eine Resistenz gegen jedes neue Antibiotikum entwickeln konnten,  kein erfolgreiches Konzept entwickeln können, mit dem sie sich dem tödlichen Angriff der Bakteriophagen entziehen.

Bakteriophagen sind daher (m)ein neuer Ansatz zur Therapie multiresistenter Bakterien.
Bakteriophagen sind sehr kleine, primitive Viren von ca. 200 nm Länge (damit sind sie viel kleiner als Bakterien), die sich ausschließlich in Bakterien vermehren und dabei schlussendlich immer die befallenen Bakterien abtöten. Es gibt verschiedene Phagentypen, die interessantesten (weil die uns interessierenden Bakterien angreifenden) sind die sog. T-Bakteriophagen. Ihr Aufbau ist am relativ gut erforscht.

Bakteriophagen

Aufbau typischer Bakteriophagen.

Phagen02T-Bakteriophagen bestehen aus einem Kopf, einer Art „Hals“ und den Füßen. Insgesamt erinnern sie von der Form her entfernt an die US-Mondlandefähre aus den 60er Jahren.
Bakteriophagen kommen überall da vor, wo Bakterien vorkommen – also so gut wie überall.

In den Weltmeeren schwimmen ca. 1030 (eine Quintillion) Bakterien, aber 1032 (einhundert Quintillionen) Bakteriophagen.

Bakteriophagen vernichten in den Ozeanen in 24 Stunden ca. 40%  ALLER dort vorhandenen Bakterien – aber deren Vermehrungsrate ist daran so gut angepasst, dass die Gesamtzahl der Bakterien „am nächsten Tag“ immer wieder konstant bleibt.

Bakteriophagen sind sehr spezifisch was die Bakterien angeht, die sie angreifen. Ein E. coli-Bakteriophage (also einer, der E. coli zur Vermehrung benutzt) wird immer nur E. coli angreifen, aber nie einen Staphylococcus aureus-Keim oder umgekehrt. Diese Spezifität kann man ausnutzen, um Bakteriophagen bei bestimmten Infektionen relativ gefahrlos als Antibiotikum-Ersatz einzusetzen, ohne die Besiedelungsflora eines menschen groß zu schädigen..
Bakteriophagen können nicht aktiv in eine Richtung „schwimmen“ oder sich sonst wie gezielt bewegen, als Nano-Partikel werden sie mittels der Brown´schen Bewegung ziellos und zufällig transportiert. Sie sind so klein und so leicht, dass die Schwerkraft nur einen minimalen Einfluss auf ihre Bewegungsrichtung ausübt – wenn überhaupt…

Ein E. coli-Bakteriophage kann ein geeignetes E. coli-Zielbakterium auch nicht aus der „Ferne“ erkennen – das Zusammentreffen geschieht zufällig, aber wegen der immensen Häufigkeiten von Bakterien und Bakteriophagen offenbar häufig genug. Offenbar genau richtig häufig, so dass beide Arten überleben – sowohl die E. coli wie auch die entsprechenden Bakteriophagen. Wenn ein Bakteriophage auf ein geeignetes Bakterium trifft – ein E. coli-Phage auf zum Beispiel auf ein E. coli-Bakterium – klammert er sich sofort mit seinen Füßen an der Oberfläche des Bakteriums fest.
 
Annäherung

Man darf sich das aber nicht als einen willentlich gesteuerten Prozess vorstellen – ein Bakteriophage hat kein auch noch so klitzekleines Gehirnchen, das den Prozess anstoßen oder steuern könnte. Im „Kopf“ trägt er nur sein Genom. Es dürfte sich um eine irreversible, sehr schnell ablaufende, chemische Reaktion handeln.

Wenn ein E. coli-Bakteriophage auf einen S. aureus-Keim trifft, reagiert er nicht, d.h., er entert ihn nicht und injiziert auch nicht sein Genom in ihn.
 
MOlekularmotorBakteriophagen entern nur ihr Zielbakterium, reagieren also sehr spezifisch. Wenn es „der richtige“ Keim ist, injizieren sie ihr Genom sofort mit hohem Druck (ca. 50 bar) in das Bakterium. Dafür verfügt der Bakteriophage über eine Art molekularen Motor.

Der molekulare Motor eines Bakteriophagen 

Replikation

Nach Injektion der Bakteriophagen-DNA wird der Stoffwechsel des Bakteriums gestoppt und so umprogrammiert, dass das befallene Zombie-Bakterium ab sofort nur noch die nächste Bakteriophagen-Generation produziert.

Übrigens entert nicht nur ein Bakteriophage „sein“ Bakterium, es gibt elektronenmikroskopische Fotos, auf den mehr als 100 Bakteriophagen dicht gedrängt auf einem einzigen „armen“ S. aureus sitzen. Alle injizieren ihr Genom in das Bakterium, aber der erste Bakteriophage, der sein Genom injiziert hat, blockiert damit auch gleichzeitig die Genome der anderen Bakteriophagen in dem Bakterium. Dieses Bakterium produziert ausschließlich Nachkommen des „ersten Bakteriophagen“. Ein bischen erinnert es an die Geschichte vom Ei und Samen der Säugetiere.

Und wenn kein geeigneter bakterieller Keim vorhanden ist? Dann gehen die Bakteriophagen „irgendwann“ kaputt… Das heißt, sie verschwinden mehr oder weniger spurlos.

Interaktionen zwischen Bakteriophage und Mensch...

... sind nicht bekannt. Bakteriophagen reagieren stets nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip nur auf ihren ganz spezifischen Rezeptor auf der  Zellwand des richtigen Bakteriums.
Es sind keine Interaktionen mit menschlichen oder tierischen Zellen bekannt – wahrscheinlich schon deshalb, weil die Zellen der höheren Tiere nicht über eine Zellwand, sondern über eine prinzipiell anders aufgebaute Zellmembran verfügen. Deshalb sind Nebenwirkungen einer potenziellen Bakteriophagen-Therapie aufgrund einer Mensch-Bakteriophagen-Reaktion nicht zu erwarten.

Verfügbarkeit

Bakteriophagen werden weltweit in verschiedenen Sammlungen gefriergetrocknet aufbewahrt. Dabei scheint die Auswahl der Bakteriophagen mehr oder weniger zufällig geschehen zu sein. Hinzu kommt, dass die Anzahl verschiedener Bakteriophagen-Arten in diesen Sammlungen ziemlich begrenzt ist, denn Bakteriophagen-Forschung ist noch ein Orchideen-Fach, nur wenige Wissenschaftler befassen sich damit.

Aber da es Bakteriophagen überall da gibt, wo es Bakterien gibt (auch wenn man sie noch nicht gefunden hat — es ist einfach ein biologisches Prinzip), sollte der Aufwand, weitere Phagen zu finden, relativ gering sein. Das ist so, wie wenn man Löwen sucht: Wenn man keine Löwen sieht, muss man sie dort suchen, wo es Antilopen gibt, denn Löwen fangen und fressen eben Antilopen.

Schon im nächsten Tümpel finden sich evtl. die gesuchten Bakteriophagen.

Patentierbarkeit

Bakteriophagen können patentiert werden, wenn sie im Rahmen eines Verfahrens eingesetzt werden.

Therapie mit Bakteriophagen

Wenn erst die zur Verfügung stehenden Antibiotika nicht mehr zuverlässig oder gar nicht mehr wirken, haben wir den Status eines Vor-Antibiotika-Stadiums erreicht, in dem Frauen wieder bei der Geburt am Kindbettfieber sterben können, oder jeder kleine Eingriff im Krankenhaus zu einem großen Risiko für den Patienten wird.

Neue vielversprechende Antibiotika können zwar entwickelt werden – aber der Weg von der Entdeckung einer neuen Substanz bis zur Therapie ist lang, sehr lang – mehr als 10 Jahre – und teuer, sehr teuer – mehr als eine Milliarde $.

Bakterien sind so clever, dass sie schnell Resistenzen auch gegen diese neuen „Supersubstanzen“ entwickeln werden – das ist bisher bei jedem Antibiotikum passiert! Auch den Supersubstanzen von damals (80er-, 90er- und 00er-Jahren. Schließlich ist das Antibiotika-Dilemma damit nur noch größer geworden.

Trotzdem wird der westlich orientierte medizinisch-pharmaökonomische Komplex diesen Weg sicherlich weiter beschreiten – denn es gibt einfach zu viele, die schon zu lange daran mitverdienen – von den Investoren der Pharmakonzerne bis zu den Fach-Medizinern, die an den klinischen Studien, den zu schreibenden Publikationen und den danach zu haltenden Fach= Werbevorträgen sehr gut verdienen. Zu gut!

Die Politik kann dann aber sagen, wir haben ja alles getan, was die Fachleute von uns verlangt haben. Die Wissenschaft kann sagen, wir haben alles getan, was wir schon immer getan haben, alle sind happy…

Und die Bakterien werden natürlich das tun, was sie schon immer getan haben – sie werden wieder Resistenzen bilden! Same story as (with) every antibiotc, Mylady...

Der von mir hier vorgeschlagene über die Antibiotika hinausgehende Ansatz, nämlich Bakteriophagen therapeutisch einzusetzen, könnte ein neuer, ein vielversprechender Weg sein.

Aber weil so viele Leute und Organisationen so viel am „historischen Weg“ der Antibiotika-Entwicklung verdienen, wird es sehr schwer werden, diesen neuen Weg in der Infektionstherapie zu beschreiten. Trotzdem muss er begangen werden – ganz einfach, weil es richtig ist, einen zweiten Weg zu versuchen. Die Clevernes der Bakterien wird uns schließlich dazu zwingen. Wir müssen nur die richtigen Leute (auch einige gute Köpfe aus dem medizinisch-pharmaökonomischen Komplex) zusammenbringen!
Der Biologe sagt aus seinem Verständnis von Ökologie, dass für jede Bakterien-Art eine Bakteriophagen-Art existiert.

Für viele als Infektionserreger bekannte Bakterien sind bereits Bakteriophagen bekannt. Dass es so viele Bakterien gibt, für die bisher noch kein Bakteriophage entdeckt wurde, dürfte vor allem daran liegen, dass man bisher nicht nach entsprechenden Bakteriophagen gesucht hat. Der Aufwand, diese Bakteriophagen zu finden und zu isolieren, dürfte überschaubar sein.

Die Bakteriophagen-Biologie ist ebenso wie die Bakteriophagen-Medizin heute noch ein weitestgehend unbestelltes Feld (außer in Georgien [sic!] , wo das Eliava-Institut erfolgreich mit Bakteriophagen arbeitet und zwei oder drei Kliniken in Westeuropa, in denen mit Bakteriophagen experimentiert wird) – im Grunde wird durch meinen Vorschlag eine neue Wissenschaft im Spannungsfeld von Biologie und Medizin eröffnet.
Der Wissenschaft werden unendliche Chancen in Grundlagenforschung und Anwendungsforschung eröffnet, die Chance auf einen (?) Nobelpreis eingeschlossen. Das ist vermessen? Nein.

Einsatzbereiche

Die therapeutischen Einsatzmöglichkeiten für Bakteriophagen sind ein weites Feld. Im Grunde könn(t)en Bakteriophagen bei jeder Infektion bei Mensch und Tier eingesetzt werden. Voraussetzung: Der Keim ist bekannt.

Dann kann der entsprechende Bakteriophage mit einer guten Heilungswahrscheinlichkeit gezielt eingesetzt werden.

Oder man geht wie in der Antibiotikatherapie „kalkuliert“ vor. D.h., der Arzt „kalkuliert“, welche Bakterien aufgrund statistischer Daten und persönlicher Erfahrung bei seinem Patienten wahrscheinlich die Infektion verursachen. Danach sucht er ein geeignetes Antibiotikum oder eine geeignete Kombination aus.

Bei einer Bakteriophagen-Therapie würde er ähnlich vorgehen – nur dass er statt geeigneter Antibiotika die in Frage kommende Bakteriophagen in einem „Cocktail“ verabreicht.

Zum Beispiel weiß der Arzt, dass eine Mukoviszidose in verschiedenen Krankheitsstadien „normalerweise“ von drei bis sechs verschiedenen Bakterien verursacht wird. Im Frühstadium eher durch Staphylokokken, Streptococcus pneumoniae und/oder Haemophilus, im Spätstadium aber eher durch Pseudomonas aeruginosa, Serratia, Klebsiella und/oder Enterobacter.

Ein Anbieter einer Bakteriophagen-Therapie würde also zwei entsprechend verschiedene Zusammenstellungen von Bakteriophagen („Muko-früh“ oder „Muko-spät“) oder eine Mischung aller sechs Phagen („Muko-total“) anbieten.

Indikationen für Bakteriophagen-Therapie

Als erstes fallen einem als geeignete Indikationen für eine Bakteriophagen-Therapie ein:

Mukoviszidose (Zystische Fibrose). Eine auf Dauer lebensbedrohliche Erkrankung.
Erreger im Frühstadium: Staphylokokken, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus
Erreger im Spätstadium: Pseudomonas aeruginosa, Serratia, Klebsiella, Enterobacter
Die Therapie mit Bakteriophagen kann die ersten Tage oral geschehen, darauf folgt eine längere Inhalationstherapie mit geeigneter Mischung einer Bakteriophagen-Lösung.

Schwerste Verbrennungen
Erreger: Pseudomonas aeruginosa und resistente Staphylokokken, seltener Proteus, Klebsiella, Enterobacter und Enterokokken
Wenn in der Frühphase eine Infektion mit Streptococcus pyogenes auftritt, kann sie später Anheilen von Transplantaten verhindern. Mit einer frühen Phagen-Therapie kann die Infektion evtl. sogar verhindert werden.
Eine Sepsis mit Pseudomonas, Staphylokokken und Enterobacter oder Proteus weist eine hohe Letalität auf.

Die Therapie mit Bakteriophagen wird v.a. lokal stattfinden.

Oberflächliche Infektionen der Haut (Pyodermien, Impetigo contagiosa, eiternde flache Wunden, Verbrennungen 2. und 3. Grades, sekundär infizierte Ulzera und Ekzeme
Erreger: Staphylokokken einschl. MRSA, Streptokokken, Pseudomonas aeruginosa, E. coli, Proteus und Klebsiella.
Die Therapie mit Bakteriophagen wird zu Beginn v.a. lokal stattfinden.


Fazit

Seit der Entwicklung von Penicillin ist für alle jemals entwickelten Antibiotika die Entwicklung resistenter Bakterien beobachtet worden – das gilt für Penicillin ebenso wie für das modernste Superantibiotikum. Immer haben sich die Bakterien in kürzester Zeit in der Erfindung neuer Resistenzmechanismen als cleverer erwiesen als der menschliche Erfindungsgeist… Es ist nicht einzusehen, dass neu entwickelten Antibiotika nicht das gleiche Schicksal blühen wird.Trotz dieser weltweit bekannten Entwicklung wird der medizinisch-pharmaökonomische Komplex dafür sorgen, dass möglichst teure neue Antibiotika entwickelt werden. Zu eingefahren ist dieser Weg. Gut, daran werden wir nichts ändern können.

Aber daneben sollte es möglich sein, mit der Entwicklung des therapeutischen Einsatzes von Bakteriophagen einen neuen und evtl. relativ preiswerten Weg der antibakteriellen Therapie zu beschreiten. Eine Resistenzentwicklung von Bakterien ist aufgrund des völlig anderen antibakteriellen Wirkmachanismus (der in der Natur seit 3 Milliarden Jahren funktioniert) wenn überhaupt, dann nicht in dem Maße wie bei Antibiotika, zu erwarten.

Zunächst wird man ausgewählte besonders geeignete Infektionstypen mit Bakteriophagen behandeln, später kann die Phagentherapie auf weitere Einsatzgebiete ausgedehnt werden.

Allein in den USA dürfte es 90.000 Mukoviszidose–Patienten geben, die

a. unter einem sehr hohen Leidensdruck stehen, und die

b. in der Regel im Alter von 30 bis 40 Jahren sterben.

Wenn mehrere Therapiezyklen bei ihnen zu einem Gesamtpreis von nur 5.000 $ durchgeführt würden, beträgt das Umsatzpotenzial nur in den USA ca. 450 Millionen $. In Europa dürfte mindestens das gleiche Potenzial bestehen.

Für die Bakteriophagen-Therapie kann sich insgesamt weltweit also ein Multi-Milliarden-Euro-Markt auftun. Das kann nur ein sehr großer (neuer) Player realisieren, denn bei den Zahlen reagiert der medizinisch-pharmaökonomische Komplex evtl. nicht nur irritiert sondern gereizt bis ärgerlich…

Da braucht es mehr als nur „finanzielles Standvermögen“... Es braucht den Willen, diese Therapieform in die klinische Praxis umzusetzen - wahrscheinlich bedarf es dazu auch "poltitischen Drucks".

 

Kommentar

Das hört sich doch ganz interessant an, dass und wie Bakteriophagen Antibiotika ersetzen oder ergänzen können, oder? Und zwar preisgünstig! Wann können Bakteriophagen als „Antibiotikum“ eingesetzt werden?
Bald...
Nein, ich glaube nicht – obwohl sich das gut angehört hat. Trotzdem, nein..., eher... Nie! Warum?
Sie haben, nein, sie sind der pharmako-ökonomische Komplex. Also da ist dieser pharmako-ökonomische Komplex! Nicht umsonst bezeichne ich in in Anlehnung an den bekannten militärisch-ökonomischen Komplex. Allein die Existenz des pharmako-ökonomischen Komplexes, der aus
• Pharmafirmen
• ausgewählten Forschern an ausgewählten Kliniken
• Journalisten und
• Politikern = Lobbyisten
besteht, garantiert meines Erachtens für das unten skizzierte Geschehen. Aber lassen Sie mich vorher noch darauf hinweisen, dass die Damen und Herren einander absolut vertrauen dürfen, weil die Gier sie verbindet. Und nun der Ablauf:
• Die Chefetagen der großen Pharmafirmen im (politischen) Westen werden das Abflauen der Wirksamkeit der Antibiotika (= zunehmende Resistenzentwicklung von pathogenen Bakterien) mit großem Interesse verfolgen
• Sie werden das Sterben von immer mehr Menschen an bakteriellen Infektionen
• intern begrüßen, weil das den Druck erhöht...
• extern extrem bedauern - z.B. Forschungspreise aussetzen etc.
• Dann werden sie zu ihrem größten Bedauern... Bedauern, dass keine geeigneten Antibiotika existieren.
• Um das Fehlen wirksamer Antibiotika zu ändern, werden Sie diverse Milliarden an staatlichen Subventionen für die Entwicklung neuer Antibiotika einfordern, "weil sonst die Mütter wieder im Kindbett sterben werden" und die erforderlichen Fachleute bedauerlicherweise erst ausgebildet werden müssen, blablabla...
• Es werden diverse Studien von „führenden Fachleuten“ publiziert werden, die (mehr oder weniger gut erfundene) Nachteile (Resistenz von Bakterien gegen Bakteriophagen, Nebenwirkungen, Therapieversagen) von Bakteriophagen-Therapien mit statistischer Signifikanz betonen. Diese Studien werden ausnahmslos vom pharmako-ökonomischen Komplex lanciert und finanziert worden sein.
• Einige erfolgversprechende Start-ups, die sich mit Bakteriophagen beschäftigen werden aufgekauft und eingestampft: "Man weiß ja nie..."
• „Verantwortungsbewusste“ Politiker werden aufgrund der „wissenschaftlich begründeten Sachlage“ (den o.g. Studien) die Notwendigkeit von finanziellen Förderungen der Entwicklung neuer Antibiotika durch die bekannten big players fordern (und gleichzeitig die gesetzlichen Vorschriften für die Zulassungen herabsetzen - wg. der Dringlichkeit!!!).
• Die finanziellen Mittel (Steuergelder) werden ungebremst  fließen.
• Dann - vielleicht - werden Antibiotika in einem Schnellverfahren entwickelt und zugelassen.
Die neuen Antibiotika werden garantiert ungehemmt "schweineteuer" werden (stichwort „Shareholder value“!
In den o.g. Chefetagen werden die Sektgläser klingen - süßer die Subvetionen nie klingen, oder so.
Und von Bakteriophagen wird niemand mehr sprechen...

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Weil hier absolut nichts "Wirtschaftliches" stattfindet und ich als Websitebetreiber keine juristische Person/Firma bin, habe ich von einer Angabe von Steuer(Ident)nummer und Bankverbindung abgesehen. Ich hoffe, das ist für Sie okay - ansonsten können Sie mich ja fragen... (wenn es Sinn macht). Es handelt sich bei VEBQUERSTROM um eine sehr private Website, die Ihrer Unterhaltung dienen und - manchmal mit unsäglichen Kommentaren - auch zum Nachdenken anregen will. Irgendwelche wirtschaftlichen Interessen stehen an keinem Punkt dahinter! Sie können die Artikel und Bilderserien nur konsumieren, nicht kommentieren, also können Sie sich auch nicht als User registrieren. Ein Email-Versand findet nicht statt, das wäre mir viel zu viel Arbeit...

Ob die Website Cookies verwendet oder irgendwelche Daten von Ihnen speichert? Ob irgendwelche Google-Tools im Hintergrund laufen? Ehrlich, liebe User, ich weiss es nicht - und wenn, dann komme ich an diese - Ihre - Daten nicht heran. Ihre Daten interessieren mich auch nicht. Und andere kommen auch nicht an Ihre Daten, hoffe ich. Ich weiß allerdings nicht, ob irgendwelche UK-/US-Geheimdienste mitlesen!!! Also seien Sie lieber vorsichtig...


UNO


Der Rentnerausweis von der BFA ist doch echt Sch..., oder?
Der hier ist besser, sieht gut aus und funktioniert
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Mein Ausweis ist mir inzwischen sehr lieb geworden...


Diesen Gutschein setze ich immer wieder gerne erfolgreich ein: 
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»Wenn da eine Träne kullert, so es doch nur ein Aug’, das pullert«
Geklaut von Christine Prayon= Birte Schneider