Bakterien und Antibiotikaresistenzen: die Rolle der IncP-1-Plasmide
Wissenschaftler in Schweden haben entdeckt, dass der Teil der bakteriellen Desoxyribonukleinsäure (DNA), der häufig die Informationen zur Antibiotikaresistenz trägt, ein wahrer Meister darin ist, sich zwischen verschiedenen Arten von Bakterien hin- und her zu bewegen und sich an unterschiedlichste Bakterienarten anzupassen. Die in der Fachzeitschrift Nature Communications präsentierten Ergebnisse geben Aufschluss darüber, auf welche Weise IncP-1-Plasmide das Potenzial zur Gen-Ausbreitung verstärken können. Der medizinische Fortschritt sorgt für immer bessere Behandlungsmöglichkeiten für kranke Menschen. Allerdings entwickelt auch eine wachsende Anzahl von Bakterien Resistenzen gegenüber den gebräuchlichen Antibiotika. Zu diesem Problem gesellt sich die Tatsache, dass immer mehr dieser Bakterien gegen sämtliche auf dem Markt erhältlichen Antibiotika resistent sind: Experten sprechen hier von "Mehrfachresistenz". Sie gehen davon aus, dass das Problem der Mehrfachresistenzen eine der größten zukünftigen Bedrohungen der öffentlichen Gesundheit darstellt. Resistenzen gegenüber Antibiotika können bei Bakterien in Erscheinung treten, die sowohl in unserem Körper als auch in der Umwelt zu finden sind, und können dann auf die Bakterien übertragen werden, die beim Menschen Krankheiten auslösen. Dies kann unabhängig davon sein, ob die Bakterien miteinander verwandt sind oder nicht. Forscher der Universität Göteborg und der Chalmers University of Technology weisen darauf hin, dass Erbgut tragende konjugierende Plasmide den komplexen Prozess der Konjugation, den Transfer von Plasmiden zu einem anderen Bakterium, durchführen. Konjugierende Plasmide sind Teil der bakteriellen DNA und Plasmide können nur innerhalb von Zellen existieren und sich vermehren. Diese Plasmide nutzen die Zellmechanismen aus und können sich dann in eine andere Zelle bewegen. Als Folge dessen breiten sich die Bakterien aus. Das Team setzte zur Untersuchung der IncP-1-Plasmide - eine Gruppe bekannter Träger antibiotikaresistenter Gene - moderne DNA-Analyseverfahren ein. Sie verfolgten die Herkunft der verschiedenen IncP-1-Plasmide und deren Mobilität zwischen den verschiedenen Bakterienspezies. "Unsere Ergebnisse zeigen, dass Plasmide der IncP-1-Gruppe in sehr unterschiedlichen Bakterien vorhanden sind und sich dort anpassen", erklärt Peter Norberg vom Institut für Biomedizin an der Universität Göteborg, Hauptautor der Studie. "Sie haben sich außerdem immer wieder neu zusammengesetzt, was bedeutet, dass sich ein einzelnes Plasmid wie ein Puzzle-Gegenstück verhält; jedes hat sich an eine bestimmte Bakterienart angepasst." Hierin zeigt sich nicht nur eine sehr gute Anpassungsfähigkeit, sondern es verdeutlicht außerdem, dass sich diese Plasmide relativ frei bewegen und auf ganz andere Bakterienarten übergehen können. In einem Kommentar zur Rolle von IncP-1 erläutert Professor Malte Hermansson vom Fachbereich Zell- und Molekularbiologie der Universität Göteborg: "IncP-1-Plasmide sind sehr potente Transportmittel für Gene mit Antibiotikaresistenzen zwischen verschiedenen Bakterienarten. Deshalb ist es egal, in welcher Umgebung und in welchem Teil der Welt oder bei welcher Bakterienart eine Antibiotikaresistenz auftritt. Die Resistenzgene können relativ einfach von ihrem ursprünglichen Umfeld zu Bakterien transportiert werden, die Menschen infizieren, wobei IncP-1-Plasmide oder andere Plasmide mit ähnlichen Eigenschaften als Transportmittel fungieren."Weitere Informationen unter: University of Gothenburg http://www.gu.se/english Nature Communications http://www.nature.com/ncomms/index.html
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