In unserem Darm leben Billionen von Bakterien. Sie helfen uns, Nährstoffe zu verwerten, hindern krankheitserregende Bakterien an der Ausbreitung und können sogar unsere Stimmung beeinflussen. Wer allerdings wegen einer bakteriellen Erkrankung Antibiotika einnehmen muss, stört damit auch das Mikrobiom im Darm. „Viele Antibiotika hemmen das Wachstum krankheitserregender Bakterien. Dieses breite Wirkungsspektrum ist bei der Behandlung von Infektionen nützlich, erhöht aber das Risiko, dass auch die nützlichen Bakterien im Darm angegriffen werden“, erklärt Lisa Maier vom Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie in Heidelberg.
Auswirkungen auf Darmbakterien untersucht
Gemeinsam mit ihrem Team hat sie nun die Grundlagen dafür gelegt, die Auswirkungen von Antibiotika auf hilfreiche Darmbakterien besser zu verstehen und womöglich einzudämmen. „Bisher war unser Wissen über die Auswirkungen verschiedener Antibiotika auf einzelne Mitglieder unserer mikrobiellen Gemeinschaften im Darm lückenhaft. Unsere Studie trägt erheblich zu unserem Verständnis bei, welche Art von Antibiotika welche Arten von Bakterien auf welche Weise beeinflusst”, sagt Maiers Kollege Nassos Typas.
Für 144 Antibiotika analysierten die Forscher, wie sie sich auf Wachstum und Überleben von 27 Bakterienstämmen auswirken, die üblicherweise im Darm vorkommen. Dabei bestimmten sie für mehr als 800 Antibiotika-Bakterienstamm-Kombinationen die sogenannte Minimale Hemmkonzentration (MHK), also die Konzentration, die mindestens erforderlich ist, damit ein Antibiotikum das Wachstum eines bestimmten Bakterienstamms hemmt. „Insgesamt wiesen die hier untersuchten Darmbakterien etwas höhere MHKs auf als die für Krankheitserreger angegebenen“, berichten die Forscher. Das heißt, bei einer Antibiotikakonzentration, die gerade genügt, um Krankheitserregern zu schaden, sind die meisten Darmbakterien noch nicht betroffen.
Bakteriostatisch oder bakterizid?
Eine Ausnahme bildet den Forscher zufolge die häufig eingesetzte Antibiotikaklasse der Tetracycline. Diese Antibiotika schaden den nützlichen Darmbakterien bereits in einer Konzentration, in der sie Krankheitserregern nichts anhaben können. Eigentlich sollen Tetracycline lediglich das Wachstum von Bakterien hemmen, also bakteriostatisch wirken. Maier und ihre Kollegen stellten jedoch fest, dass Tetracycline verschiedene Stämme von Darmbakterien stattdessen abtöten, also bakterizid wirken. Auch für Makrolide, eine andere Antibiotikaklasse, die ebenfalls als bakteriostatisch gilt, kamen Maier und ihre Kollegen zu dem gleichen Ergebnis.
„Diesen Effekt hatten wir nicht erwartet“, sagt Maiers Kollegin Camille Goemans. „Bisher ging man davon aus, 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. Doxycyclin, Erythromycin und Azithromycin beispielsweise, drei häufig eingesetzte Antibiotika, töteten mehrere häufig vorkommende Darmbakterienarten ab, während sie andere nur in ihrem Wachstum hemmten.“
