In Australien wurde eine verborgene Quelle der Resistenz gegen die neuesten Antibiotika entdeckt

Ungeachtet der Überschrift geht es hier nicht um neu entwickelte Medikamente. Polymyxine sind seit langem bekannt, doch heute gehören sie nach wie vor zu den letzten Mitteln gegen bestimmte resistente Infektionen.

Das neue Gen erhielt die Bezeichnung mcr-12. Bislang wurde es noch nicht bei weit verbreiteten Erregern menschlicher Krankheiten nachgewiesen, sodass keine unmittelbare Gefahr für Patienten besteht. Die Entdeckung sollte als Frühwarnung betrachtet werden: Potenziell gefährliche Resistenzgene können sich nicht nur in Krankenhäusern und landwirtschaftlichen Betrieben, sondern auch in der Umwelt verbergen.

Details

Das Gen wurde bei dem Bakterium Pigmentiphaga litoralis entdeckt, das in den Sedimenten des Crooked Creek im australischen Bundesstaat New South Wales vorkam. Das Gewässer befindet sich in der Nähe eines Absetzbeckens eines Kohlekraftwerks und ist mit Schwermetallen belastet.

Die Forscher entschlüsselten das Genom des Bakteriums und stellten fest, dass sich mcr-12 auf einem Plasmid befindet – einem eigenständigen ringförmigen DNA-Molekül. Bakterien können bestimmte Plasmide untereinander austauschen, weshalb die darauf befindlichen Gene besondere Aufmerksamkeit erfordern. Die Autoren haben jedoch bislang nicht nachgewiesen, dass das Plasmid mit mcr-12 in der Lage ist, eigenständig auf für den Menschen gefährliche Bakterien überzugehen.

Um die Funktion des Gens zu überprüfen, entfernten die Wissenschaftler das Plasmid, das dieses Gen enthält, aus dem Ausgangsbakterium. Daraufhin sank die minimale Konzentration von Polymyxin B, die zur Hemmung des Wachstums erforderlich war, um das 32-Fache – von 80 auf 2,5 Mikrogramm pro Milliliter. Als mcr-12 wieder eingebracht wurde, stellte sich die Resistenz wieder ein.

Das Gen verändert die äußere Hülle der Bakterienzelle. Es fügt einem ihrer Bestandteile eine kleine chemische Gruppe hinzu, wodurch das Antibiotikum schlechter an sein Ziel bindet und die Zelle nicht wirksam zerstören kann.

Im Labor haben die Forscher mcr-12 zudem in mehrere andere Bakterienarten eingebaut. Bei Pseudomonas aeruginosa und Acinetobacter baumannii – Erregern schwerer nosokomialer Infektionen – hat sich die zur Wachstumshemmung erforderliche Antibiotikakonzentration etwa verdoppelt. Dies bestätigt, dass das Gen bei einigen pathogenen Bakterien wirken kann, bedeutet jedoch noch nicht, dass es diese vollständig unempfindlich gegenüber einer Behandlung macht.

Bei Escherichia coli, Klebsiella und einigen anderen untersuchten Arten trat kein nennenswerter Anstieg der Resistenz auf.

Warum dies wichtig ist

Polymyxine, darunter Colistin, werden gegen bestimmte gramnegative Bakterien eingesetzt, die gegenüber vielen anderen Medikamenten resistent sind. Die Verbreitung von Genen, die die Wirksamkeit dieser Antibiotika mindern, könnte die Auswahl an Behandlungsmöglichkeiten weiter einschränken.

Das Besondere an mcr-12 ist der Ort seines Nachweises. Verwandte Gene wurden bisher hauptsächlich bei Bakterien gefunden, die mit Patienten, Krankenhäusern, Lebensmitteln und Nutztieren in Verbindung stehen. Das neue Gen wurde erstmals bei einem wildlebenden Bakterium aus kontaminierten Süßwasserablagerungen in der südlichen Hemisphäre nachgewiesen.

Auf demselben Plasmid befinden sich Resistenzgene gegen Arsen, Kupfer, Cadmium, Zink und Kobalt. Daher vermuten die Autoren, dass die Kontamination mit Schwermetallen dazu beitragen könnte, dass sich solche Plasmide auch dort erhalten bleiben, wo Antibiotika kaum zum Einsatz kommen. Bislang handelt es sich dabei um eine Hypothese: Die Studie beweist nicht, dass gerade Schwermetalle die Ursache für das Auftreten von mcr-12 waren.

Hintergrund

Das erste übertragbare Resistenzgen dieser Familie, mcr-1, wurde 2015 bei Escherichia coli beschrieben. Der Fund löste Besorgnis aus, da sich das Gen auf einem Plasmid befand und zwischen Bakterien übertragen werden konnte.

Später entdeckten die Forscher weitere Varianten von mcr. Die meisten davon suchten sie dort, wo Antibiotika besonders intensiv eingesetzt werden: in medizinischen Einrichtungen und in der Tierhaltung. Über natürliche Reservoirs solcher Gene ist deutlich weniger bekannt.

Eine neue Studie vervollständigt dieses Bild. Resistenzen können sich auch in komplexen natürlichen Lebensgemeinschaften entwickeln und erhalten bleiben, die nicht direkt mit der Behandlung von Menschen oder Tieren in Verbindung stehen. Genau aus diesem Grund fordern die Autoren, die Überwachung von Bakterien in Gewässern, Böden und verschmutzten Industriegebieten auszuweiten.

Quelle

Die Studie wurde von Brody F. Gilliet, Ram P. Mahardjan, Amy Kane und ihren Kollegen von der Macquarie-Universität und der Universität Sydney durchgeführt.

Die Studie „Novel polymyxin resistance gene family mcr-12 from environmental Pigmentiphaga litoralis“wurde im Jahr 2026 in der Fachzeitschrift *Nature Communications* veröffentlicht.