Bakterien besaßen schon Resistenzen gegen Antibiotika, lange bevor der Mensch diese für die Medizin einsetzte. Das hat ein internationales Forscherteam jetzt herausgefunden. Die Wissenschaftler entdeckten Resistenzgene gegen mehrere heute gängige Antibiotika in 30.000 Jahre alter Bakterien-DNA. Das urzeitliche Mikroben-Erbgut war im Permafrostboden Alaskas bis heute erhalten geblieben. „Dies ist der erste direkte Beleg dafür, dass Antibiotika-Resistenz ein altes, natürliches Phänomen ist, das in der Umwelt häufig auftritt“, berichten die Forscher im Fachmagazin „Nature“.
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Die Resistenz von immer mehr Krankheitserregern gegen gängige Antibiotika gilt heute als eines der drängendsten Probleme der modernen Medizin. Lange habe man angenommen, das Aufkommen solcher unempfindlichen Stämme sei ein modernes Phänomen, schreiben Gerard Wright von der McMaster University in Hamilton, Ontario und seine Kollegen. Doch jüngste Funde von ungewöhnlich vielen Resistenzgenen auch in Bodenbakterien und nicht-krankheitserregenden Keimen hätten daran Zweifel geweckt. „Die weite Verbreitung antibiotischer Resistenzen passt nicht zu der Hypothese einer modernen Entstehung. Sie deutet eher auf eine längere Naturgeschichte der Resistenz hin“, sagen die Forscher. Bis zu ihrer Entdeckung hätten aber direkte Belege für das Vorkommen von Resistenzen vor der Ära der Antiobiotika gefehlt.
Gezielte Suche nach Resistenzgenen in Bohrkernproben
Für ihre Studie entnahmen die Forscher Proben aus zwei Sedimentbohrkernen, die nahe der Stadt Dawson City in Alaska aus zuvor unberührtem Permafrostboden geborgen worden waren. Die auf 30.000 Jahre datierten Proben durchmusterten die Wissenschaftler anschließend gezielt nach bakteriellen DNA-Sequenzen, die den heute bekannten Resistenzgenen ähneln.
In den Proben aus dem seit Jahrtausenden gefrorenen Boden habe man mehrere unterschiedlich wirkende Resistenzgene gefunden. Sie hätten die Bakterien unter anderem gegen Penicillin und Breitband-Antibiotika aus der Gruppe der Tetracycline geschützt, berichten die Forscher. Auch gegen ein erst 1980 in der Medizin eingeführtes Antibiotikum, Vancomycin, seien die urzeitlichen Mikroben resistent.
Resistenzgene heute noch funktionsfähig
Um zu testen, ob die gefundenen Gensequenzen funktionsfähig gewesen wären, schleusten die Forscher einige davon in heute lebende Darmkeime ein. Diese produzierten daraufhin intakte Abwehr-Proteine. „Diese Ergebnisse zeigen eindeutig, dass die in den urzeitlichen Proben identifizierten Enzyme eine echte Antibiotika-Resistenz verleihen konnten“, schreiben die Forscher.
Vermutlich seien die Resistenzgene damals als Reaktion auf natürlich keimtötend wirkende Substanzen in der Natur entstanden, sagen die Wissenschaftler. Ihr Vorkommen könne auch erklären, warum Erreger heute so schnell Resistenzen gegen neue Antibiotika ausbilden – diese Gene seien vielfach schon im Genpool dieser Mikroben enthalten. Nach Ansicht der Forscher hat diese Erkenntnis auch Konsequenzen für die Entwicklung neuer Antibiotika. Es sei wahrscheinlich, dass auch diese Substanzen auf bereits seit Jahrtausenden existierende Resistenzmechanismen stoßen. Dies müsse bei der Suche nach neuen Wirkstoffen berücksichtigt werden. (Nature, 2011; doi:10.1038/nature10388)
(Nature, 02.09.2011 – NPO)
