Ein Gen, das Bakterien in Superkeime verwandelt, verbreitet sich in Krankenhäusern und auf Bauernhöfen.

Ein Wissenschaftlerteam machte 2003 im Urin eines Patienten in einem japanischen Krankenhaus eine alarmierende Entdeckung: einen Stamm des Bakteriums Escherichia coli mit einem bisher unbekannten Gen, das den Mikroorganismus gegen eine ganze Gruppe von Antibiotika resistent machte. Die japanischen Forscher nannten dieses beunruhigende Fragment des genetischen Materials npmA, das den Mikroorganismus in einen Superkeim verwandelte, der gegen Aminoglykoside immun ist, eine Medikamentenfamilie, zu der auch einige bekannte wie Streptomycin und Gentamicin gehören. Der Mikrobiologe Bruno González Zorn erklärt, dass npmA seitdem zu einem „Gespenst“ geworden sei, das sich unbemerkt verbreitet. Sein Team analysierte zwei Millionen Bakteriengenome und entdeckte, dass sich eine Variante des Gens, npmA2, in Krankenhäusern und auf Bauernhöfen verbreitet und mindestens sechs Länder erreicht hat. Diese bakterielle Anpassung kann, zusammen mit anderen, einige Infektionen „praktisch unheilbar“ machen, warnt González Zorn.

Die Entstehung medikamentenresistenter Mikroben sei „eine der dringendsten Bedrohungen“ für die Menschheit, warnten die Staats- und Regierungschefs am 9. September 2024 im UN-Hauptquartier in New York. Vor etwas mehr als fünf Jahren dokumentierte die Weltgesundheitsorganisation 1,3 Millionen Todesfälle, die direkt auf medikamentenresistente Bakterien zurückzuführen sind. Jeder fünfte Todesfall war ein Kind unter fünf Jahren. Das npmA2-Gen ist eine neue Waffe, die von Mikrobe zu Mikrobe überspringen kann.

„Wir haben den Beginn einer weltweiten Verbreitung entdeckt“, erklärt González Zorn, Professor an der Fakultät für Veterinärmedizin der Universität Complutense Madrid. Sein Team hat das Gen in Großbritannien, Deutschland, den USA, Australien, China und Frankreich identifiziert, vor allem im Bakterium Clostridioides difficile , das für Durchfall verantwortlich ist, der bei geschwächten Patienten tödlich verlaufen kann. „Normalerweise führen Resistenzmechanismen nicht zu einer Resistenz gegen eine ganze Antibiotika-Familie. Es gibt keinen einheitlichen Resistenzmechanismus gegen alle Penicilline oder alle Tetrazykline, aber dieser Mechanismus führt zu einer Resistenz gegen die gesamte Familie der Aminoglykoside“, erklärt González Zorn, Berater der Weltgesundheitsorganisation.

Für ihre Studie analysierten die Forscher Genome aus der internationalen Datenbank AllTheBacteria . Die Ergebnisse zeigen, dass das Gen noch immer „selten“ vorkommt: Es wurde in Clostridioides difficile -Bakterien, also in 0,34 % der untersuchten Bakterien, nur etwa 100-mal nachgewiesen. Das Gen wurde auch in einem niederländischen Krankenhaus während eines Ausbruchs von Enterococcus faecium gefunden, einem Mikroorganismus, der bei Krankenhauspatienten tödliche Infektionen auslösen kann. Wissenschaftler von sieben Institutionen, darunter das französische Institut Pasteur und die britische Universität Cambridge, arbeiteten an der Studie mit, die am Donnerstag in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde.

„Wir müssen jetzt handeln, um das Gen frühzeitig zu erkennen“, sagt González Zorn. „Oft entdecken wir neue Gene erst, wenn sie bereits auf vielen Intensivstationen in vielen Ländern aufgetaucht sind , und dann ist es bereits zu spät . Dieses Mal haben wir jedoch gesehen, dass es sich unbemerkt ausbreitet und in Spanien nicht vorkommt. Jetzt ist ein sehr guter Zeitpunkt, um Instrumente zu entwickeln, um es zu erkennen und seine Ausbreitung zu verhindern. Oder zumindest, um es frühzeitig zu finden, Patienten zu isolieren und zu wissen, wogegen wir kämpfen“, fügt der Mikrobiologe hinzu. „Hätten wir es auf 20 oder 30 spanischen Intensivstationen entdeckt, wäre das eine Katastrophe gewesen; es wäre zu spät gewesen. Das Gute ist, dass wir noch Zeit haben, es zu bekämpfen, aber wir müssen jetzt handeln.“

Rafael Cantón , Leiter der Mikrobiologie am Madrider Krankenhaus Ramón y Cajal, ist sich der Gefahr durch Superbakterien bewusst. Er begann seine Tätigkeit dort 1988, als Labortests zeigten, dass Mikroben gegen eine Vielzahl von Antibiotika empfindlich sind. Seitdem hat der übermäßige Einsatz von Medikamenten zur Entstehung resistenter Stämme geführt, selbst gegen alle verfügbaren Medikamente . „Aminoglykoside sind Antibiotika, die häufig in Kombination mit anderen Antibiotika eingesetzt werden, beispielsweise zur Behandlung von Tuberkulose oder gegen Bakterien, die in Krankenhäusern beatmungsassoziierte Pneumonie verursachen. Ich bin besorgt [über die weltweite Verbreitung des npmA2-Gens], weil wir weiterhin Gruppen von Antibiotika-Familien verlieren“, beklagt Cantón.