Sorgfältig alternierende Antibiotika können die Entwicklung von Bakterien verhindern, sagen Forscher

In einer überraschenden neuen Studie zeigen Forscher, dass es möglich ist, arzneimittelresistente Bakterien zu töten, indem sie zwei Antibiotika in Dosen wechseln, die normalerweise die bakterielle Resistenz und Überlebensrate erhöhen würden, wenn sie alleine oder kombiniert verwendet werden.
Die Forscher fanden einen Weg, um medikamentenresistente Bakterien zu töten, indem sie zwei Antibiotika in Dosen wechseln, die normalerweise als Cocktail oder allein wirkungslos wären.

Im Tagebuch schreiben PLOS BiologieDas internationale Team unter der Leitung von Robert Beardmore, Professor für Biowissenschaften an der Universität von Exeter in Großbritannien, beschreibt, wie sorgfältig konzipierte "sequentielle Behandlungen" mit Antibiotika dazu beitragen können, den Anstieg resistenter Bakterien zu bekämpfen.

Prof. Beardmore sagt, dass sie eine komplexe Beziehung zwischen Dosis, Dichte der Bakterienpopulation und Medikamentenresistenz gefunden haben und:

"Wie wir zeigen, ist es möglich, die bakterielle Belastung bei Dosierungen, die gewöhnlich als sublethal bezeichnet werden, auf Null zu reduzieren, und daher wird angenommen, dass sie eine erhöhte Arzneimittelresistenz auswählen."

Ein weiteres entscheidendes Ergebnis der Studie ist, dass die Technik auch das Risiko der Antibiotikaresistenz von Bakterien verringern und damit ihre Lebensdauer verlängern kann.

Die Forscher beschlossen, die Studie durchzuführen, weil sich die Forschung seit Jahrzehnten darauf konzentriert, Drogen als "Cocktails" zu verwenden, in denen die Drogen einander als "synergistische Kombination" helfen. Aber was, wenn es auch einen Effekt von "sequentieller Synergie" gibt?

Sequentielle Behandlung arbeitete mit Antibiotika-Dosen, die einzeln oder kombiniert keine Wirkung hatten

Für ihre Untersuchung verwendete das Team ein einfaches Reagenzglas-Modell eines Escherichia coli bakterielle Infektion, wo die Bakterien einige Antibiotikaresistenzgene hatten.

Sie testeten die Wirkung von zwei üblicherweise verschriebenen Antibiotika - Erythromycin und Doxycyclin - auf die Bakterien auf dreifache Weise: einzeln verabreicht, als Kombinationscocktail verabreicht und als sequentielle Behandlung gegeben.

Die Ergebnisse zeigten, dass Antibiotika, die in bestimmten sequentiellen Behandlungen verabreicht wurden, die Infektion beseitigten - selbst wenn dieselben Medikamente, die bei höheren Dosen einzeln oder kombiniert verabreicht wurden, keine Wirkung zeigten.

Weitere Tests zeigten, dass sequentielle Behandlungen die Resistenzmutationen in den Bakterien insgesamt nicht stoppen konnten, doch die erste Droge machte die Bakterien gegenüber der zweiten Droge empfindlich und reduzierte dadurch das Risiko der Resistenzentwicklung.

Die Forscher vermuten, dass die fluktuierende Umgebung, die durch eine gut gestaltete Sequenz alternierender präziser Dosen entsteht, die Bakterien für Konzentrationen sensibilisiert, die in einer stabilen Umgebung normalerweise eine Arzneimittelresistenz induzieren und das Überleben verlängern würden.

Sie stellen fest, dass diese Befunde noch im experimentellen Stadium sind, und es ist noch viel zu tun, bevor irgendwelche sequentiellen Behandlungen für den klinischen Gebrauch bereit sind.

Das Team geht davon aus, dass die Ergebnisse eine Reihe von Studien auslösen werden, in denen sequenzielle Wege zur Verwendung von Antibiotika bei Dosen untersucht werden, die niedriger sind als bisher angenommen.

Die Studie wurde vom Ingenieur- und Physikalischen Forschungsrat (EPSRC) finanziert - dem Hauptgremium zur Finanzierung der Forschung in den Ingenieurwissenschaften und den Naturwissenschaften in Großbritannien. Prof. Beardmore ist ein EPSRC Leadership Fellow in Mathematische Biowissenschaften.

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