Antibiotika: Gegenmittel soll Darmflora bei Einnahme schützen

Darmbakterien bei Antibiotika-Einnahme schützen

Antibiotika wirken effektiv gegen bakterielle Infektionen und bewahren oftmals vor schweren Komplikationen. Die Dringlichkeit der Einnahme sollte jedoch immer gut abgewogen werden. Denn Antibiotika töten auch nützliche Bakterien im Körper. Vor allem die Darmflora leidet darunter. Ein deutsches Forschungsteam stellt nun einen neuen Ansatz vor, mit dem Darmbakterien besser vor den Folgen einer Antibiotika-Einnahme geschützt werden sollen.

Forschende der Universität Tübingen, der Ludwig-Maximilians-Universität München und des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in Berlin analysierten die Auswirkungen von 144 Antibiotika auf die am häufigsten vorkommenden Darmbakterien bei Menschen. Das Team entwickelte aus den Erkenntnissen einen Ansatz, um Kollateralschäden im Darm bei einer Antibiotika-Einnahme abzumildern. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in dem renommierten Fachjournal „Nature“ vorgestellt.

Licht- und Schattenseiten von Antibiotika

Antibiotika gehören zu den wichtigsten Medikamenten, die die moderne Medizin hervorgebracht hat. Sie retten jedes Jahr Millionen Menschenleben. Doch sie schädigen auch den Darm, beziehungsweise die im Darm lebenden Mikroorganismen, die weitreichende Funktionen für unsere Gesundheit haben.

Folgen von Antibiotika auf die Darmflora

Häufig treten nach einer Antibiotika-Einnahme deshalb Nebenwirkungen auf, wie beispielsweise Magen-Darm-Beschwerden oder Durchfall. Gerät die Darmflora aus dem Gleichgewicht, steigt das Risiko für die Entwicklung von allergischen, metabolischen, immunologischen oder entzündlichen Krankheiten. Zudem kann es zu einer Überbevölkerung des Darmbakterium Clostridioides difficile kommen, das als typischer Krankenhauskeim gilt.

Darmflora muss besser vor Antibiotika geschützt werden

Aus den Erkenntnissen der systematischen Analyse der Auswirkungen von 144 Antibiotika auf unsere häufigsten Darmbakterien entwickelte die Arbeitsgruppe Strategien, um die negativen Auswirkungen auf das Darmmikrobiom abzuschwächen. Die Studie trage dazu bei, die Auswirkungen von Antibiotika auf die Darmbakterien „erheblich besser zu verstehen.“

Wenn die Darmflora aus dem Gleichgewicht gerät

Die Darmflora ermöglicht es uns, Nährstoffe effizienter zu verwerten. Zudem hindert das Darmmikrobiom krankheitserregende Bakterien daran, sich im Darm anzusiedeln. Das empfindliche Gleichgewicht zwischen den einzelnen Bakterienstämmen kann jedoch durch Antibiotika geschädigt werden.

„Viele Antibiotika hemmen das Wachstum krankheitserregender Bakterien“, erläutert Studienhauptautorin Lisa Maier. Dieses breite Wirkungsspektrum sei bei der Behandlung von Infektionen nützlich, erhöhe aber gleichzeitig das Risiko, dass auch nützliche Bakterien im Darm angegriffen werden.

Antibiotika-Auswirkungen auf den Darm waren lückenhaft

Dass Antibiotika auch nützliche Bakterien angreifen ist keine neue Erkenntnis. Bislang war jedoch weitgehend unklar, wie stark sich welches Antibiotikum auf welche Darmbakterien auswirkt. Forschungen dieser Art sind aufgrund der hohen Komplexität erst seit kurzem technisch möglich geworden. „Bisher war unser Wissen über die Auswirkungen verschiedener Antibiotika auf einzelne Mitglieder unserer mikrobiellen Gemeinschaften im Darm lückenhaft“, betont Nassos Typas aus dem Forschungsteam.

Um diese Lücken zu schließen analysierte das Team die Wirkung von 144 Antibiotika auf das Wachstum und das Überleben von 27 Bakterienstämmen, die üblicherweise im Darm vorkommen. Die Forschenden bestimmten die Konzentrationen, bei denen sich ein Antibiotikum auf diese Bakterienstämme auswirkt.

Schäden stärker als vermutet

Aus den Experimenten geht hervor, dass Tetracycline und Makrolide – zwei häufig verwendete Antibiotikafamilien – nicht nur das Wachstum der Bakterien stoppen, sondern auch zu deren Absterben führen. Rund die Hälfte der getesteten Darmbakterienstämme überlebte die Behandlung mit diesen Antibiotikaklassen nicht. „Wir hatten diesen Effekt nicht erwartet“, betont Camille Goemans aus der Arbeitsgruppe. Bisher sei man davon ausgegegangen, dass diese Antibiotikaklassen nur das Bakterienwachstum stoppen, aber die Bakterien nicht abtöten.

„Die Experimente zeigen, dass diese Annahme für etwa die Hälfte der von uns untersuchten Darmmikroben nicht zutrifft“, unterstreicht die Wissenschaftlerin. Die drei häufig eingesetzten Antibiotika Doxycyclin, Erythromycin und Azithromycin töten beispielsweise gleich mehrere häufig vorkommende Darmbakterienarten ab, während sie bei anderen Stämmen gleichzeitig das Wachstum hemmen.

Einige Bakterienstämme sind stärker betroffen

Die selektive Abtötung bestimmter Bakterien könne dazu führen, dass einige Bakterienarten unbeabsichtigt viel schneller aus dem Darmmikrobiom verschwinden als solche, deren Wachstum nur gehemmt wird, erklären die Forschenden. Dies scheint die Ursache für die starken Veränderungen des Darmmikrobioms zu sein, die bei einigen Patientinnen und Patienten nach einer Antibiotika-Behandlung auftreten.

„Gegenmittel“ soll Darmflora schützen

Die Arbeitsgruppe entwickelte auf Grundlage der neuen Erkenntnisse eine Strategie zum Schutz der Darmbakterien, um den Schaden durch Antibiotika zu begrenzen. „In früheren Studien konnten wir nachweisen, dass Medikamenten-Kombinationen bei verschiedenen Bakterienarten unterschiedlich wirken“, so Typas. Daher untersuchte das Team, ob ein zweites Medikament die schädlichen Auswirkungen auf die Darmmikroben verhindern kann, während die Antibiotika gleichzeitig ihre Wirkung gegen Krankheitserreger beibehalten.

1.200 Arzneimittel als Gegenmittel getestet

„Das zusätzliche Medikament könnte als eine Art Gegenmittel eingesetzt werden, das Kollateralschäden von Antibiotika auf Darmbakterien verringert“, schildert Typas. Zu diesem Zweck kombinierten die Forschenden fast 1.200 Arzneimittel mit den Antibiotika Erythromycin oder Doxycyclin. Dabei kristallisierten sich einige Wirkstoffe heraus, die die schädlichen Auswirkungen auf den Darm verringerten, ohne die Wirkung der Antibiotika zu beeinträchtigen.

Ansatz muss personalisiert betrachtet werden

„Unser Ansatz, Antibiotika mit einem schützenden Gegenmittel zu kombinieren, könnte Möglichkeiten eröffnen, die schädlichen Nebenwirkungen von Antibiotika auf unser Darmmikrobiom zu reduzieren“, resümiert Maier. Kein einzelnes Gegenmittel werde jedoch in der Lage sein, alle Bakterien in unserem Darm zu schützen, vor allem, weil sie sich von Mensch zu Mensch so stark unterscheiden, gibt die Studienhauptautorin zu bedenken. Das Konzept öffne die Tür für personalisierte Strategien, um Darmbakterien zu schützen.

Weitere Forschung ist nun erforderlich, um die optimalen Kombinationen, Dosierungen und Rezepturen der Gegenmittel zu ermitteln und mögliche langfristige Auswirkungen auf das Darmmikrobiom auszuschließen, teilen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler abschließend mit. In Zukunft könnte der neue Ansatz dazu beitragen, die Darmflora auch bei Einsatz von Antibiotika gesund zu halten und die Nebenwirkungen der Einnahme zu verringern. (vb)