Resistente Keime aus der Darmflora können in die Lunge wandern
Eine interessante Fallstudie beschreibt, dass antibiotikaresistente Bakterien aus dem Darm in andere Organe wandern und das Infektionsrisiko erhöhen können.
Bedeutung der Darm-Lungen-Achse für das Mikrobiom
Die in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichte Studie eines Intensivpatienten liefert erste direkte Evidenz dafür, dass antibiotikaresistente Bakterien aus dem Darm in andere Organe disseminieren und dort schwere Infektionen verursachen können. Hier kam es zu einer Translokation von Pseudomonas aeruginosa vom Darm in die Lunge. Wenn Pseudomonas in ein gesundes Darmmikrobiom eingebettet ist, gilt er per se nicht als gefährlich. Doch er zählt weltweit zu den häufigsten Ursachen von nosokomialen Lungenentzündungen bei Beatmung und ist von Natur aus gegen eine Vielzahl von Antibiotika resistent.3 Antibiotikaresistente Keime stellen ein relevantes Problem dar und es ist oft schwierig, herauszufinden, woher diese Erreger stammen.
Antibiotika-vermittelte Bystander-Selektion
Der umfangreich beprobte Patient trug Pseudomonas ursprünglich als Teil seines Darmmikrobioms. Die Wissenschaftler verwendeten eine Kombination aus Genomik, Isolatphänotypisierung und Erfassung von Immunitätsprofilen und erstellten einen zeitlich kalibrierten bakteriellen Stammbaum, der es ihnen ermöglichte, den Verlauf und den Ort der Infektion sowie deren Entwicklung zu analysieren.
Einweisungsgrund war initial ein Krampfanfall, nach dem eine intensivmedizinische Betreuung und Beatmung (insgesamt für 39 Tage) begonnen wurden. Aufgrund des Verdachts auf Aspiration von Mageninhalt in die unteren Atemwege erfolgte eine sofortige Behandlung mit Amoxicillin/ Clavulansäure, welches nicht gegen P. aeruginosa wirksam ist.
An Tag 12 wurde bei vermutetem Harnwegsinfekt mit Meropenem begonnen (für 10 Tage). Die Meropenem-Behandlung führte dazu, dass nicht resistente Bakterien im Darm und in der Lunge abgetötet wurden und antibiotikaresistente Mutanten von Pseudomonas wachsen und sich vermehren konnten. Es wurde dann festgestellt, dass Pseudomonas während der Antibiotikabehandlung aus dem Darm in die Lunge des Patienten wanderte, wo er eine noch höhere Antibiotikaresistenz entwickelte.
Der Gedanke dabei war sicherlich: "Dieser Patient ist sehr krank, er verdient Meropenem" oder "Wir wollen sicherheitshalber auf Meropenem umsteigen?". Doch hier führte die Meropenem-Behandlung zu einer wiederholten Resistenzentwicklung. Ein anschauliches Beispiel für die Bedeutung der "Bystander-Selektion" bei Antibiotikaresistenz, schreibt das Team.
Meropenem erreicht im Lungengewebe höhere Konzentrationen als im Darm, was darauf hindeutet, dass der Selektionsdruck in Richtung Resistenz in der Lunge stärker ist als im Darm.
"Die Anwendung dieser Erkenntnisse könnte Leben retten"
Dieser Patient hatte glücklicherweise eine Immunreaktion auf die resistenten Erreger und es entwickelte sich keine Pneumonie. Doch für viele vulnerable Patienten mit geschwächten Immunsystemen hätte dies zu einem ernsten Problem werden können. Das Team möchte solche Untersuchungen nun an einer größeren Kohorte durchführen, um zu erfassen, wie häufig solche Translokationen vom Darm in die Lunge bei kritisch Kranken stattfinden.
Strategien gegen Antibiotikaresistenzen richten sich oft auf die Verringerung von Infektionen aus externen Quellen, aber es ist ebenso wichtig zu verstehen, wie sich Resistenzen innerhalb eines Patienten entwickeln und ausbreiten können, resümieren die Autoren. "Diese Studie legt nahe, dass die Verhinderung der Kolonisierung des Darms oder der Übertragung vom Darm auf die Lunge eine wirksame Strategie zur Verhinderung von Pseudomonas-Infektionen bei kritisch kranken Patienten sein könnte."
Weitere Informationen aus dem Fachbereich Pneumologie
- Wheatley, R. M. et al. Gut to lung translocation and antibiotic mediated selection shape the dynamics of Pseudomonas aeruginosa in an ICU patient. Nat Commun 13, 6523 (2022).
- First evidence drug resistant bacteria can travel from gut to lung, increasing infection risks | University of Oxford. https://www.ox.ac.uk/news/2022-11-22-first-evidence-drug-resistant-bacteria-can-travel-gut-lung-increasing-infection.
- RKI - Antibiotikaresistenz - Pseudomonas aeruginosa. https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/Antibiotikaresistenz/nosokomiale_Erreger/Pseudomonas.html.
letzter Zugriff auf Websites: 15.12.22