14 Apr 2015

Pilze im Kampf gegen Antibiotikaresistenzen

Die biochemische Modifizierung chemischer Moleküle, beispielsweise durch modifizierte Pilze, kann die Ausbildung von Antibiotikaresistenzen verhindern

14 Apr 2015

Was haben Pilze mit Antibiotika und Resistenzen zu tun? – im Jahr 2013 sind laut Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit 1.452 Tonnen Antibiotika von pharmazeutischen Unternehmen an Tierärzte in Deutschland abgegeben worden. Obwohl die Gesamtabgabemenge an Antibiotika in den letzten drei Jahren gesunken ist (2011 waren es noch 1.706 Tonnen), erhöhte sich im gleichen Zeitraum der Anteil an Fluorchinolonen um 50 Prozent (2011: 8 Tonnen, 2013: 12 Tonnen).

Reserve-Antibiotika dürfen nicht im Tagesgebrauch genutzt werden

Bedenklich dabei ist, dass es sich bei den Fluorchinolonen im Wesentlichen um sog. „Reserve-Antibiotika“ (im engl. auch „Critically Important Antimicrobials“) handelt: antibakteriell wirkende Produkte, die in der regulären Keimbekämpfung nicht zum Einsatz kommen sollten, sondern die für besondere Infektionswellen mit schwierig zu bekämpfenden Bakterienstämmen und -arten als „eiserne Reserve“ zurückgehalten werden. Kommen solche Produkte, beispielsweise in der Massentierhaltung, bereits heute regelmäßig zum Einsatz, so ist ihre Wirkung auf „kritische Keime“ erheblich reduziert, denn während der bereits erfolgenden regulären Anwendung werden natürlich bereits die Bakterienstämme „angereichert“, die gegenüber Produkten dieser chemischen Klasse unempfindlich reagieren. Damit ist die Chance, in einer kritischen Infektionswelle eine bakterielle Belastung schnell und wirkungsvoll zu reduzieren, vertan.

Antibiotika werden in der Nutztier- / Massentierhaltung häufig eingesetzt, um die großen Tierbestände vor bakteriellen Infektionen zu schützen und Massenschlachtungen, z.B. bei Infektionswellen innerhalb eines Gesamtbestandes, zu vermeiden. Es sind meist sehr stabile chemische Verbindungen, die häufig selbst dann noch wirken können, wenn sie mit tierischen Exkrementen als Dünger auf landwirtschaftliche Nutzflächen ausgebracht werden. So können sich diese Antibiotika in der Umwelt anreichern und zu einer Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen führen.

Pilze können antibiotische Wirkung chemischer Moleküle beeinflussen

Um die Einträge antibiotisch wirksamer Substanzen in die Umwelt zu reduzieren, kann man Wirtschaftsdünger vor ihrer Ausbringung behandeln. Dazu setzt man beispielsweise Pilze ein, deren enzymatisches Potenzial genutzt wird. Ein Beispiel für eine solche „biochemische Überarbeitung“ stellt die Arbeitsgruppe um Gerd Hamscher (Universität Gießen) mit der Substanz Danofloxacin (DFX) vor. DFX gehört zur Wirkstoffklasse der Fluorchinolone. Es ist ein Antibiotikum, das ausschließlich in der Veterinärmedizin eingesetzt wird. Der Pilz „Ascomycet Xylaria longipes“ (langstielige Ahorn-Holzkeule, ein Schlauchpilz) nun kann DFX innerhalb von drei Tagen so zu einem Transformationsprodukt umsetzen, dass die antibiotische Wirkung fast vollständig zurückgeht.

Damit zeigt die Arbeitsgruppe aus Gießen einen interessanten biochemischen Weg auf, Antibiotika über biochemische Methoden in Ihrer antibakteriellen Wirkung so zu variieren, dass eine Verwendung der so leicht modifizierten Stammsubstanzen weiterhin möglich ist, weil Anpassungsprozesse bzw. chemische Resistenzen der zu bekämpfenden Bakterienstämme somit verhindert werden. Vor dem Hintergrund der Kosten, die anfallen, um neue, antibakteriell wirkende Stammmoleküle in technisch und vor allem zeitlich aufwendigen Screening-Verfahren auszuwählen, eine sehr interessante, kostenreduzierende Möglichkeit. (ausführlicher Bericht zum Thema in den Analytik-News).

Weitere interessante Informationen zu dem Themenkomplex der Antibiotika-Resistenzen finden Sie auch in einem Themenbeitrag unter netzfrauen.org.

Für weitere Fragen rund um die Themenbereiche der vier Elemente Wasser, Erde, Feuer und Luft wie Trinkwasserqualität und -hygiene, Prozesswasseraufbereitung, Hygiene und Desinfektion sowie passiven Wärmeschutz von Gebäuden schauen Sie sich gerne die Beiträge auf meiner Web-Site an und nutzen Sie das Kontaktformular der Web-Site für Ihre spezielle Anfrage.

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