Antibiotikaresistenz: HIOH entdeckt 299 Gene für Cefiderocol-Resistenz

Das Helmholtz-Institut für One Health (HIOH) hat umfassende Untersuchungsergebnisse zur Verbreitung und Entstehung von Antibiotikaresistenzen vorgelegt. Die Analysen konzentrieren sich auf zwei zentrale Bereiche: den Nachweis resistenter Erreger in Küstengewässern sowie die Mechanismen, mit denen Bakterien gegen moderne Reserveantibiotika wie Cefiderocol resistent werden.

Resistenzmechanismen gegen Reserveantibiotika

In klinischen Untersuchungen befasste sich das HIOH intensiv mit dem Bakterium Klebsiella pneumoniae des Sequenztyps 307. Die Forscher stellten fest, dass cefiderocol-resistente Stämme dieses Typs in Mecklenburg-Vorpommern bereits bei einem Ausbruch isoliert wurden, noch bevor das Antibiotikum offiziell zugelassen war. Die Zulassung des Medikaments erfolgte in den USA im Jahr 2019 und in Deutschland im Jahr 2020. Besonders besorgniserregend sei laut den Untersuchungsergebnissen, dass diese Stämme eine Kombination aus Cefiderocol- und Carbapenem-Resistenz mit einer sogenannten Hypervirulenz aufweisen.

Mithilfe der TraDIS-Methode konnte das Institut 299 Gene identifizieren, welche die Resistenz gegen Cefiderocol bei Klebsiella pneumoniae beeinflussen. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Inaktivierung bestimmter Gene zu einer erhöhten Produktion der Bakterienkapsel führt. Dieser Prozess steigert nicht nur die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Medikament, sondern erhöht auch die Virulenz des Erregers. Diese Beobachtungen wurden in wissenschaftlichen Modellen, unter anderem im Galleria-mellonella-Modell, bestätigt. Der Mechanismus hinter dieser Resistenz gilt laut einer Publikation in der Fachzeitschrift npj Clean Water als weit verbreitet.

Ergebnisse der Ostsee-Studie zu multiresistenten Keimen

Die Entdeckung von 299 Resistenzgenen gegen Cefiderocol zeigt: Reserveantibiotika verlieren schneller an Wirksamkeit als gedacht. Unser Leitfaden erklärt die Mechanismen und bietet eine Checkliste zur Optimierung Ihrer Kläranlage. Leitfaden zu Resistenzmechanismen jetzt anfordern

Ein weiterer Schwerpunkt der Forschungsarbeit lag auf der Umweltbelastung durch antibiotikaresistente Bakterien. In einer Studie aus dem Jahr 2024 untersuchte das HIOH mehr als 120 Wasserproben aus dem Greifswalder Bodden in der Ostsee. Dabei wurden an sämtlichen Probenahmestellen resistente E. coli-Bakterien nachgewiesen.

Die Analysen ergaben zudem, dass multiresistente Stämme insbesondere in der Nähe von Kläranlagen auftraten. Dies deutet darauf hin, dass konventionelle Kläranlagen derzeit nicht in der Lage sind, resistente Erreger vollständig aus dem Abwasser zu filtrieren. Trotz dieser Befunde gab das Institut eine vorläufige Entwarnung für die Öffentlichkeit: Für gesunde Badegäste bestehe durch die nachgewiesenen Bakterien in der Ostsee kein erhöhtes Gesundheitsrisiko. Dennoch belegen die Daten eine kontinuierliche Präsenz dieser Keime in der marinen Umwelt.

Handlungsbedarf und globale statistische Einordnung

Resistente E. coli in der Ostsee: Konventionelle Kläranlagen filtern diese Erreger nicht vollständig. Erfahren Sie, wie Sie mit einer vierten Reinigungsstufe den Eintrag minimieren und Ihre Einrichtung zukunftssicher machen. Checkliste zur Kläranlagen-Optimierung sichern

Angesichts der Studienergebnisse und der zunehmenden Verbreitung resistenter Stämme wird über eine technologische Aufrüstung der Infrastruktur diskutiert. Katharina Schaufler vom HIOH forderte in diesem Zusammenhang eine Optimierung der Kläranlagen. Eine mögliche Maßnahme stellt die Einführung einer vierten Reinigungsstufe dar, um den Eintrag von Resistenzen in die Umwelt zu minimieren.

Die Relevanz dieser Forschung wird durch globale Gesundheitsdaten verdeutlicht. Statistiken aus dem Jahr 2019 belegen, dass in diesem Zeitraum deutschlandweit rund 10.000 Todesfälle direkt auf Antibiotikaresistenzen zurückzuführen waren. Weltweit wurde die Zahl der Sterbefälle im Zusammenhang mit resistenten Erregern für denselben Zeitraum auf 1,27 Millionen beziffert. Die aktuellen Erkenntnisse des HIOH unterstreichen die Notwendigkeit, sowohl die klinische Überwachung als auch den Umweltschutz im Rahmen eines „One Health“-Ansatzes zu verstärken.

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