Anlässlich der World Antibiotic Awareness Week (14.–20. November) und des Europäischen Antibiotika-Tages am 18. November gibt es auch hier ein paar wissenswerte Informationen zu Antibiotika und zum verantwortungsvollen Umgang mit diesen Medikamenten.

1. Antibiotika helfen bei bakteriellen Infektionen, wirken aber nicht gegen Viren.

Ein Antibiotikum ist ein Medikament, das Bakterien abtötet oder ihr Wachstum aufhält. Penicillin gehört zu dieser Medikamentengruppe und war eines der ersten Antibiotika. Durch Medikamente wie Antibiotika leben Menschen heute bis zu 40 Jahre länger als 1901.  Antibiotika und andere Arzneimittel sind, neben anderen Faktoren wie verbesserter Wasserqualität, Hygiene und Ernährung, ein Grund dafür, dass die Lebenserwartung in Deutschland deutlich gestiegen ist. Derzeit gibt es rund 80 verschiedene Antibiotika.

2. Die Entdeckung des Penicillins war ein Zufallsfund.

Alexander Fleming

Penicillium notatum

Am 28. September 1928 machte Alexander Fleming eine der wichtigsten Entdeckungen der Medizingeschichte. der Forscher kam an diesem Morgen in sein Labor uns sah, dass bei einem seiner Versuche etwas schiefgegangen war. Schimmel hatte sich in einer der Glasschalen ausgebreitet, die zu einem Experiment gehörten. Fleming wollte den Inhalt der Schale eigentlich vernichten. Aber er beobachtete, dass dort, wo sich der Schimmelpilz in der Bakterienkultur ausgebreitet hatte, keine Staphylokokken mehr wuchsen! Der Pilz produzierte also einen Stoff, der die Bakterien zerstört. Diesen Stoff nannte er Penicillin, in Anlehnung an den lateinischen Namen des Schimmelpilzes. Fleming hatte also ein Mittel gegen bakterielle Erkrankungen gefunden.
Es dauerte allerdings noch einige Jahre, bis die ersten Patienten Penicillin einnehmen. Erst zwölf Jahre später, 1940, gelang es den Wissenschaftlern Howard Florey und Ernst Chain, reines Penicillin aus Schimmelpilzen zu gewinnen und an Tieren und Menschen zu testen. Das war eine Sensation, ein solches Medikament hatte es bis dahin noch nicht gegeben. Viele Menschen waren deshalb an Krankheiten wie Tuberkulose gestorben. Heute können wir solche Krankheiten mit Antibiotika wie Penicillin bekämpfen. Weil das Penicillin so wichtig ist, erhielt Alexander Fleming zusammen mit Howard Florey und Ernst Chain im Jahr 1945 den Nobelpreis für Medizin.
Der erste Mensch, der jemals mit Penicillin behandelt wurde, war übrigens ein 43-jähriger Polizist aus London, der sich beim Rasieren geschnitten und sich an der infizierten Wunde eine Blutvergiftung zugezogen hatte. Tatsächlich war das Fieber nach 5 Tagen verschwunden, doch weil die Penicillinvorräte aufgebraucht waren, konnte die Behandlung nicht fortgesetzt werden und der Mann verstarb nach einem Monat. Während des inzwischen tobenden 2. Weltkrieges interessierten sich die amerikanischen Streitkräfte sehr für das neue Medikament. Ab 1944 erfolgte die großtechnische Produktion des Penicillins für die US-amerikanischen Streitkräfte. Erst ab März 1945 konnten es auch Zivilisten auf Rezept in amerikanischen Drugstores kaufen.

3. Bakterienresistenzen sind ein natürliches Phänomen.

Wirkstoffe aus Streptomyceten können Bakterien abtöten – hier sichtbar als klare Hemmhöfe im Bakterienrasen, Fotomontage (@Hildgund Schrempf)

Die grundsätzlichen Ursachen für Antibiotika-Resistenzen liegen in der Evolution. Seit rund zwei Milliarden Jahren existieren Bakterien auf der Erde – in denen sie fortwährend mutieren und neue Abwehrmechanismen gegen Bedrohungen entwickeln. Sie vermehren sich in ungeheurer Geschwindigkeit und Anzahl. So bringen sie immer wieder neue Varianten hervor – auch solche, die mit Giften besser umgehen können als ihre Vorfahren. Sie können ihren Stoffwechsel umstellen, Schutzmechanismen aktivieren und Resistenzgene austauschen. Dabei können sich die Resistenzgene über besondere Austauschmechanismen auch auf andere Mikrobenstämme verbreiten.
Ist der Antibiotika-Einsatz wie in Kliniken hoch, genießen resistente Erreger einen Überlebensvorteil vor ihren Artgenossen und vermehren sich besonders gut. Um zu verhindern, dass eines Tages keine wirksamen Antibiotika mehr zur Bekämpfung von lebensbedrohlichen bakteriellen Infektionen zur Verfügung stehen, müssen wir verantwortungsvoll mit diesen wichtigen und oft lebensrettenden Arzneimitteln umgehen.

4. Antibiotika-Resistenzen nehmen zu.

Antibiotika waren lange Zeit ein verlässliches Mittel, um Infektionen zu bekämpfen, doch das hat sich geändert. Multiresistente Keime in Krankenhäusern nehmen zu. Sie stellen ein immer ernster werdendes und vor allem globales Problem dar. Eine britische Studie schätzt, dass jedes Jahr bis zu 700.000 Menschen weltweit an resistenten Bakterieninfektionen sterben. Bezogen auf Deutschland sind das etwa 6000 Todesfälle. Der Grund: Oft wird Antibiotika eingenommen, obwohl eine Virusinfektion vorliegt. Bei dieser sind Antibiotika nutzlos. Trotzdem verlangen viele Menschen, die zum Beispiel mit einer Erkältung oder einer Grippe zum Arzt gehen, dass dieser ihnen Antibiotika verschreiben solle. Manche Ärzte verschreiben daraufhin das Medikament, um die Erkrankten zu beruhigen. Aber dieses Verhalten fördert Resistenzen der Bakterien gegen Antibiotika. 80 bis 90 Prozent aller Antibiotika werden im Rahmen der ärztlichen Grundversorgung verordnet, vorwiegend für Atemwegsinfektionen. Etwa 50 Millionen Antibiotika werden jährlich unnötigerweise verscheriben. Ein faktor der die Resistenzentwicklung fördert. Wenn Antibiotika nicht mehr wirken, können harmlose Operationen wie beispielsweise eine Zahn- oder Gelenkoperation, Chemotherapien bei Krebs oder die Versorgung von Frühchen sehr schwierig werden.

5. Wie verbreiten sich Antibiotikaresistenzen?

Dazu gibt hier ein sehr gutes Schaubild des European Center für Disease Prevention and Control (ECDC ).

Verbreitung von Antibiotika-Resistenzen (Quelle ECDC)

6. Alte Wirkstofftypen bei Antibiotika von 1930 bis 1960

Ob bei Bakterien, die Lungenentzündungen hervorrufen können oder Tuberkulose, ihre Resistenzen gegen Antibiotika werden zur Bedrohung für den Menschen. Im Wettlauf mit den Mikroben wird nach neuen Antibiotika geforscht. Denn fast alle heutigen Antibiotika gehen auf die Wirkstofftypen zurück, die zwischen 1930 und 1960 entdeckt wurden. Obwohl die Genome sämtlicher wichtiger Krankheitserreger bekannt sind, hat das noch zu keinem nennenswerten Fortschritt in der Entwicklung von Antibiotika geführt. Neue Wirkstoffe weden dringend gebraucht!

7. Neue Antibiotika aus Naturstoffen

Viele Pharmaunternehmen haben sich aus der aufwändigen und kostspieligen Forschung zurückgezogen. Denn Antibiotika werden im akuten Fall immer nur kurzfristig verabreicht. Es lässt sich damit also nicht so viel Geld verdienen wie mit Medikamenten, deren Einnahme dauerhaft notwendig ist. Vor allem kleine und mittlere Unternehmen müssen zukünftig bei der Entwicklung neuer Antibiotika unterstützt werden und eng mit der Grundlagenforschung an Universitäten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen zusammenarbeiten.

Agarplatten mit Myxobakterien, die antibiotische Wirkstoffe bilden (Quelle: HZI Braunschweig)

Chancen für neue Antibiotika sehen Forscher beispielsweise in Naturstoffen. Manchmal bilden Mikroorganismen sehr interessante Resistenzen aus. Etwa 80 Prozent der Antibiotika stammen aus der Natur. Eine schier unerschöpfliche Quelle für neue Wirkstoffe bilden etwa Pilze. Sie produzieren Antibiotika natürlicherweise, um sich gegen Bakterien durchzusetzen und deren Angriffe zu überleben. Gerade bei den Pilzen sieht man durch molekularökologische Untersuchungen, wie groß ihre Vielfalt ist. Man schätzt, dass es bis zu fünf Millionen Arten gibt. Wissenschaftlich beschrieben sind erst rund 100.000. Die Herausforderung ist nun, dass man diese Organismen für die Forschung zugänglich macht. (Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung Braunschweig).

8. Gemeinsam im Kampf gegen Antibiotika-Resistenzen

Doch nicht nur die Entwicklung neuer Wirkstoffe verhindert aufkommende Antibiotika-Resistenzen. Auch der Umgang mit bisher verwendeten Medikamenten muss überdacht und verändert werden. Wenn Antibiotika dort verwendet werden, wo sie nicht unbedingt notwendig sind, steigt das Risiko für Resistenzen unnötig. Einen Lösungsansatz, um den zu verschwenderischen Einsatz von Antibiotika einzudämmen, könnte die internationalen „One Health“-Initiative sein, die verschiedene Beteiligte an einen Tisch bringt, wie Humanmediziner und landwirtschaftliche Anwender von Antibiotika. (Deutsche Antibiotika-Resistenzstrategie der Bundesregierung (DART 2020)

9. Was kannst Du tun, damit Antibiotika auch in Zukunft wirksam bleiben?

Durch eine verantwortungsvolle Anwendung von Antibiotika können Resistenzen vermieden werden. Auch Du kannst mithelfen!

Bildquelle: WHO/ Volkov

•  Nimm Antibiotika nur nach Verschreibung durch den Arzt ein.
• Nimm die Medikamente immer so lange und in der Dosis ein, die der Arzt empfohlen hat.
• Heb keine Reste von Antibiotika für eine nächste Infektion auf.
• Gib Antibiotika, die der Arzt dir verordnet hat, nicht an andere Patienten weiter.
• Entsorge die Antibiotika nicht über die Toilette oder das Waschbecken. Gib sie in den Hausmüll, so werden sie rückstandlos verbrannt. Wenn Antibiotika in das Abwasser gelangen, verbreiten sich die Substanzen in die Umwelt und Resistenzen werden gefördert. Apotheken bieten außerdem einen kostenlosen Rücknahmeservice für Medikamente an.
• Vermeide Infektionen so gut wie möglich. Oft helfen schon einfache Hygienemaßnahmen wie Händewaschen.

10. Wie kannst Du Dich vor Infektionen schützen?

• Lass Dich gegen Infektionskrankheiten impfen. Die Schutzimpfung gegen Grippe (saisonale Influenza) sollte jährlich wiederholt werden.
• Wasch Dir mehrmals täglich die Hände mit Wasser und Seife für etwa 30 Sekunden, auch zwischen den Fingern. Händewaschen ist Pflicht nach jedem Toilettenbesuch, vor jeder Mahlzeit sowie nach dem Kontakt mit Tieren und rohem Fleisch.
• Putze Dir die Nase mit Einmaltaschentüchern und entsorge Sie diese anschließend schnell. Wasch Dir auch nach dem Naseputzen die Hände.
• Huste oder niese nicht in die Hand, sondern in die Armbeuge. Halte dabei möglichst großen Abstand zu anderen Menschen.
• Berühre Dein Gesicht möglichst wenig mit den Händen.
• Lüfte mehrmals täglich. Am besten das Fenster für einige Minuten komplett öffnen. Das sorgt für ein besseres Raumklima.

Komm gut durch die Erkältungszeit!

Wenn Du noch mehr über Antibiotikaresistenzen im Blog lesen möchtest – dann findest Du hier noch mehr Lesestoff.

Mikrobiologische Grüße

Susanne