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Neue Medikamente können MRSA bis in den letzten Winkel verfolgen

Ein Forscher von UMC Utrecht hat erfolgreich ein Medikament entwickelt, das in der Lage ist, die intrazellulären Bestandteile des methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) zu töten. Diese Bestandteile ermöglichen eine Persistenz gegenüber Antibiotika und spielen eine große Rolle bei den hohen Sterblichkeitsraten, die mit diesen Bakterien verbunden sind.
Neue Medikamente können MRSA bis in den letzten Winkel verfolgen
Im Laufe der Jahre, ist Staphylococcus aureus - und insbesondere seine methicillin-resistente Form (MRSA) - zu einer der infamsten Folgen der Hospitalisierung geworden. Aber die Form, die in gemeinschaftlichen Einrichtungen erworben wird (CA-MRSA), ist noch viel gefährlicher und virulenter geworden und trifft vor allem sonst gesunde Menschen in Nordamerika.
 
In der Regel bleibt die Krankheit auf Haut und Weichgewebe beschränkt. Sie bewirkt lokale Abszesse, die mit den Antibiotika behandelt werden können, auf die MRSA immer noch regiert - Vancomycin oder Rifampicin. In einigen Fällen degeneriert MRSA zu einer Art Fleisch fressenden Krankheit (nekrotisierende Fasziitis) und, wenn sie endlich Zugang zum Blutkreislauf erhält, verbreitet sie sich im ganzen Körper. Bei solchen Szenarien steigt die Sterblichkeitsrate auf etwa 30%.
 
„MRSA wird als ‚Superbakterie‘ wegen seiner Resistenz gegen Antibiotika bezeichnet, aber ich nenne ihn aus einem anderen Grund so: wegen seiner Fähigkeit, sich der angeborenen Immunantwort zu entziehen“ , sagt Dr. Bas Surewaard, der das PSMS-IN-INFLAMMATION-Projekt für UMC Utrecht koordiniert. „Der Staphylokokkus hat ein sehr beeindruckendes Arsenal an Virulenzfaktoren, die grundsätzlich das Potenzial haben, jede Immunzelle im Körper zu umgehen und / oder zu töten. Auch wenn er von Phagozyten aufgenommen wurde, wobei die meisten Bakterien leicht ausgerottet werden, hat MRSA mehrere Mechanismen, die sogar in dieser schädlichen Umgebung widerstehen und sich sogar replizieren können.“ Dies bedeutet, dass kein Impfstoff MRSA ausrotten kann und dass ein weiteres Verständnis seiner virulenten Faktoren erforderlich ist.
 
Interessanterweise wurde nur eine relativ kleine Anzahl von Virulenzfaktoren mit CA-MRSA assoziiert. Phenol-lösliche Modululine (PSM) gehören dazu, und Dr. Surewaard wollte zunächst, ihre Funktionen zerlegen. Er tat dies mit einer neuen Technik, der sogenannten Spinning-Disk konfokale intravital Mikroskopie (SD-IVM), mit der man in Echtzeit die Immunantwort auf Bakterien in lebenden, anästhesierten Mäusen verfolgen kann.
 
„Diese Technik ist extrem leistungsfähig, da sie sowohl den Ort als auch den Zeitpunkt der Immunantworten bei lebenden Tieren kombiniert. Leider war es zu schwierig, unser anfängliches Ziel, die Untersuchung der Rolle von PSM bei Hautinfektionen, durch Bildgebung der Haut zu verfolgen, da Kollagen und Fett uns daran hinderten, signifikante Daten mit SD-IVM zu erhalten. Unser Fokus lag daher auf der Staphylokokken - Bakteriämie und ihren Auswirkungen auf die Leber“, erklärte Dr. Surewaard.
 
Dr. Surewaard stellte fest, dass wenn MRSA in den Blutstrom eingespritzt wird 90% der Bakterien von einem spezialisierten Makrophagen - der Kupffer-Zelle - in der Leber eingefangen werden. Daher konzentrierte er seine Forschungsanstrengungen darauf, herauszufinden, ob diese Bakterien in Kupffer-Zellen überleben oder getötet werden und welcher Mechanismus dahinter steckt.
 
„Wir haben festgestellt, dass 90% der MRSA, die von Kupffer-Zellen aufgenommen wurden, innerhalb der ersten 8 Stunden der Infektion in einer reaktiven oxidationsabhängigen (ROS) Weise gelöscht werden. Allerdings können die restlichen 10% den Kupffer-Zellangriffen widerstehen und beginnen, sich in ihnen zu replizieren. Dort sind sie vor den letzten wirksamen Antibiotika wie Vancomycin geschützt. Dies könnte erklären, warum in der Klinik Patienten zwei- bis sechswöchige Vancomycinbehandlungen erhalten, wogegen die Bakterien im Reagenzglas innerhalb weniger Stunden getötet werden“, erklärte Dr. Surewaard.
 
Ab hier fragte er sich, wie Antibiotika in diese Zellen geliefert werden könnten. Die Lösung kam von Liposomen (Lipidtröpfchen), die in Vancomycin verpackt wurden, was Dr. Surewaard Vancosomen nannte. Diese Vancosomen wurden effizient von Kupffer-Zellen aufgenommen und töteten die in ihnen lebenden MRSA. Damit wurde verhindert, dass sich die Bakterien auf andere Organe verbreiten.
 
Während die Vancosomen als machbares Medikament in Betracht gezogen werden, arbeitet Dr. Surewaard mit dem Zentrum für Arzneimittelforschung und Entwicklung (CDRD) in Vancouver, Kanada, zusammen, um neue liposomale und Nanopartikel-Formulierungen zu entwickeln und zu kommerzialisieren, um Antibiotika effizienter zu den Kupffer-Zellen zu liefern.
 
Letztlich hofft er, dass seine Forschung zur Heilung von Patienten mit Staphylokokken-Erkrankungen beitragen werden. Ferner soll die wissenschaftliche Gemeinschaft von der Existenz von intrazellulären MRSA-Komponenten und von der Notwendigkeit, sie zu beseitigen, überzeugt werden.

Fachgebiete

Life Sciences

Schlüsselwörter

PSMS-IN-INFLAMMATION, Kupffer-Zellen, Staphylococcus aureus, MRSA, CA-MRSA, Methicillin, Antibiotika, Vancomycin, Immunantwort, Phagozyten, PSMs, Leber, Bakterien
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