Analyse der bakteriellen Multitoleranz bei Patienten, die zu Harnwegsinfektionen neigen

In manchen Fällen reicht eine Antibiotikatherapie nicht aus, um bakterielle Infektionen zu beseitigen. Grund hierfür ist häufig eine verminderte Empfindlichkeit der Erreger gegenüber dem verabreichten Antibiotikum. Diese Empfindlichkeit wird maßgeblich durch genetisch bedingte Antibiotikaresistenzen bestimmt. Darüber hinaus beherbergen Bakterienpopulationen auch einen kleinen Anteil phänotypischer Varianten, die vorübergehend unempfindlich gegenüber der tödlichen Wirkung von Antibiotika sind. Diese sogenannten Persisterzellen entstehen durch den phänotypischen Übergang von einer antibiotikaempfindlichen „normalen“ Zelle in einen antibiotikatoleranten Ruhezustand. Andererseits können persistierende Zellen auch in den „normalen“ Zustand zurückkehren und ihr Wachstum wieder aufnehmen, was zur Bildung einer neuen Population führt. Persistoren stellen ein wichtiges, aber kaum verstandenes klinisches Problem dar. Beispielsweise spielen sie eine unterschätzte Rolle beim Scheitern der antimikrobiellen Therapie bei chronischen Infektionen. Darüber hinaus tragen Persister zur Entwicklung von Antibiotikaresistenzen bei.

Es ist wenig darüber bekannt, wie sich die Persistenz entwickelt, wenn Bakterien einem kontinuierlichen oder wiederholten Antibiotikadruck ausgesetzt sind. In-silico-Vorhersagen und frühere In-vitro-Arbeiten haben gezeigt, dass die Persistenzwerte mit häufiger Antibiotika-Exposition ansteigen und dass die Dauer des toleranten Zustands durch die Behandlungsdauer bestimmt wird. Wir nehmen an, dass eine ähnliche Evolutionsstrategie in vivo auftritt und dass dies zur chronischen Natur vieler Infektionen beiträgt. Um diese Hypothese zu untermauern, schlagen wir vor, Längsschnittisolate von Patienten mit wiederkehrenden oder chronischen Harnwegsinfekten zu sammeln. Da diese Patienten das Krankenhaus in unregelmäßigen und unvorhersehbaren Zeitabständen aufsuchen, werden wir auch Isolate von Patienten mit einem suprapubischen Katheter sammeln. Diese Patienten leiden nicht unbedingt an chronischen Infektionen, suprapubische Katheter sind jedoch meist mit mikrobiellen Biofilmen besiedelt. Wir werden auch Isolate von Patienten mit einem Nephrostomiekatheter sammeln. Ähnlich wie Patienten mit suprapubischen Kathetern kommen diese Patienten regelmäßig (in Abständen von ± 6 Wochen) zum routinemäßigen Katheterwechsel ins Krankenhaus und während dieser Konsultationen können problemlos Urinproben und Katheterspitzen entnommen werden. Darüber hinaus sind viele dieser Patienten mehreren Antibiotika-Therapien ausgesetzt (einschließlich, im Fall von Nephrostomie-Patienten, hochdosiertem Cefazolin oder Ceftriaxon zum Zeitpunkt des Katheterwechsels), was eine einzigartige Gelegenheit bietet, die Entwicklung der Antibiotikatoleranz in einer klinischen Studie zu untersuchen Einstellung.