Antibiotika
Wissen wann - wissen wie.

Ob beim Hausarzt, auf der Intensivstation oder in der Tiermedizin – Antibiotika sind für die moderne Medizin unabdingbar. Doch die wirksamste Waffe bei bakteriellen Infektionen droht mehr und mehr stumpf zu werden. Denn weltweit breiten sich Bakterien aus, die gegen eines oder mehrere der gängigen Antibiotika resistent sind. Antibiotika können so ihre lebensrettende Wirkung verlieren. Bakterien entwickeln als natürliche Abwehrreaktion Resistenzen gegenüber Antibiotika. Dies ist eine Fähigkeit der Bakterien, die sie im Überlebenskampf seit mehreren Millionen Jahren entwickeln. Eine Folge ist, dass einige Antibiotika ihre Fähigkeit, diese Bakterien abzutöten oder im Wachstum zu hemmen, verloren haben.


Reisende
In vielen Regionen der Welt sind resistente Bakterien stärker verbreitet als in Deutschland. Zum Beispiel in Ländern in Südostasien, aber auch in Südeuropa. Hierfür gibt es viele Ursachen. Zum einen kann das Verschreibungsverhalten der Ärzte in diesen Ländern anders sein. In einigen Ländern sind Antibiotika sogar nicht verschreibungspflichtig, sondern können frei gekauft werden.
Gesundheitswesen
Bei schwerwiegenden bakteriellen Infektionen, wie zum Beispiel bei einer schweren Lungenentzündung, ist eine Behandlung mit Antibiotika lebensrettend. Antibiotika werden im Krankenhaus, als auch in der ambulanten Patientenversorgung verschrieben. So verschreibt auch der Hausarzt bei vielen bakteriellen Infektionen Antibiotika. Bei Erkrankungen, die durch Viren verursacht werden, wirken Antibiotika hingegen nicht. Deshalb können Antibiotika bei den meisten Erkältungskrankheiten nicht helfen.
Landwirtschaft
Der Einsatz von Antibiotika und anderen Medikamenten zur Behandlung kranker Tiere ist gesetzlich geregelt und wird staatlich überwacht. In einer Datenbank dokumentiert der Landwirt oder der Tierarzt, wie oft und welche Mengen an Arznei bestimmten Tieren verabreicht wurden. Landwirte, die besonders häufig Antibiotika in großen Mengen einsetzen, können mit Sanktionen belegt werden.
Natur
Auch im Boden und in Gewässern sind Antibiotika und resistente Bakterien zu finden. Zum einen sind sie natürlicher Bestand unserer Umwelt, zum andere gelangen sie zum Beispiel bei der Düngung von Feldern oder durch Abwässer in die Natur.
Lebensumfeld
Jeder Mensch und jedes Tier ist von einer Vielzahl Bakterien besiedelt. Zum Beispiel macht das sogenannte Mikrobiom der Darmbakterien beim Menschen mehr als ein Kilogramm des Körpergewichts aus. Die Bakterien übernehmen zum Teil lebenswichtige Funktionen. Manche helfen bei der Verdauung, andere unterstützen das Immunsystem bei der Abwehr von Krankheiten. Im Alltag kommen ständig neue Bakterien dazu, etwa durch den Kontakt zu Mitmenschen und Tieren oder durch die Aufnahme von Nahrung, denn: Bakterien sind fast überall.
Boden
Bakterien befinden sich seit Millionen von Jahren im Erdreich. Untersuchungen von Proben aus dem Permafrostboden zeigen, dass Bakterien auch schon vor der pharmakologischen Entwicklung von Antibiotika Resistenzen gegenüber verschiedenen Wirkstoffen aufwiesen. Hierbei handelt es sich um Resistenzen gegen natürlich vorkommende antimikrobielle Substanzen wie beispielsweise Penicillin, das von dem Pilz Penicillium produziert wird. Demnach sind Resistenzen Teil der natürlichen Ökologie.

Mikrobiom – die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die den Menschen (oder auch Tiere) besiedeln, z.B. auf der Haut oder im Darm.

antimikrobielle Substanzen – sind Stoffe, die Bakterien töten, deren Wachstum hemmen oder Vermehrung reduzieren.
Wie schwerwiegend ist das Problem?

Resistente Bakterien stellen sowohl in der Human- als auch in der Tiermedizin immer häufiger ein Problem in der Behandlung von bakteriellen Infektionen dar. Problematisch ist, dass Resistenzen von einem Bakterienstamm auf einen anderen Bakterienstamm übertragen werden können.
Jedoch ist ein antibiotikaresistenter Erreger nicht grundsätzlich pathogener als sein nicht resistenter Artverwandter. Je nachdem, um welches Bakterium es sich handelt, können resistente und nicht-resistente Stämme gleichermaßen Krankheiten wie Lungenentzündungen, Harnweginfekte oder Wundinfektionen hervorrufen. Steckt hinter der Infektion aber ein Erreger, der gegen ein Antibiotikum unempfindlich ist, kann der Patient mit diesem Medikament nicht mehr behandelt werden.
Abbildung 2 zeigt, dass bereits kurze Zeit nach der Einführung des jeweiligen Wirkstoffs antibiotikaresistente Bakterien nachgewiesen wurden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Bakterien als natürliche Abwehrreaktion Resistenzen entwickeln um sich gegenüber antimikrobiellen Stoffen zu schützen. Durch den häufigen Einsatz von Antibiotika wird dieses Phänomen verstärkt.
Wirkungsorte von Anitbiotika
pathogen – krankheitserregend.
antimikrobielle Stoffe – sind Stoffe, die Bakterien töten, deren Wachstum hemmen oder Vermehrung reduzieren.
Einführung der Antibiotikaklassen/-wirkstoffe und Resistenzentwicklung



Silver LL. Challenges of antibacterial discovery. Clin Microbiol Rev 2011 24; 71-109
Stellen Humanmediziner eine Infektion mit einem multiresistenten Erreger fest, müssen sie oft auf sogenannte Reserveantibiotika zurückgreifen. Dazu gehört mittlerweile auch das Antibiotikum Colistin. Es wird in der Tiermedizin, insbesondere in der Schweinehaltung, für die Behandlung von Durchfallerkrankungen eingesetzt. In der Humanmedizin wurde Colistin wegen seiner starken Nebenwirkungen lange Zeit nicht eingesetzt. Stattdessen wurden besser verträgliche Wirkstoffe bevorzugt. Doch gegen diese treten verstärkt Resistenzen auf, und so kommt auch bei Menschen mit Infektionen durch multiresistente Bakterien Colistin wieder zum Einsatz.
Insbesondere bei Infektionen mit Carbapenem-resistenten Bakterien wird Colistin benötigt. Die Abbildung zeigt die Zunahme von Infektionen mit Bakterien in deutschen Krankenhäusern, die eine verminderte Empfindlichkeit gegenüber Carbapenemen aufweisen.
multiresistente Erreger - Bakterien die gegenüber mehreren Antibiotikawirkstoffen unempfindlich sind.
Carbapenem-resistente Bakterien – Bakterien, die Enzyme (Carbapenemasen) produzieren, die sie gegenüber Carbapenem-Antibiotika widerstandsfähig machen. Weltweit ist ein Anstieg dieser Infektionen zu beobachten.
So können z.B. Bakterien, die eine Lungenentzündung verursachen, gegenüber Carbapenem- Antibiotika unempfindlich sein.
Anzahl eingesandter gramnegativer Bakterien mit verminderter Empfindlichkeit gegenüber Carbapenemen aus deutschen Krankenhäusern

Wie entsteht das Problem?

Dass Bakterien resistent werden, ist ein natürlicher Vorgang, der die Bakterien gegen antimikrobielle Stoffe schützt und so ihr Überleben sichert. Bakterien können Resistenzeigentschaften auf zwei Arten weitergeben: Zum einen bei der Zellteilung an die Tochterzellen und zum anderen können Resistenzgene auch direkt miteinander austauschen.

Beim Einsatz von Antibiotika werden empfindliche Bakterien abgetötet, während resistente Bakterien überleben. Durch die Nutzung von Resistenzmechanismen haben diese Bakterien einen Vorteil gegenüber sensiblen Bakterien in der gemeinsamen Umgebung. Mit jeder Einnahme von Antibiotika werden also die Bakterien selektiert, die resistent gegenüber dem eingesetzten Wirkstoff sind. Die widerstandsfähigen resistenten Bakterien können sich nun in einem reduzierten Spektrum mit weniger Konkurrenz durch andere Bakterien noch besser durchsetzen. Früher oder später gibt es zu jedem Antibiotikum auch Bakterien, die dagegen unempfindlich sind.

Resistente Bakterien sind häufig nicht nur resistent gegenüber einem Wirkstoff. Stattdessen besitzen sie Resistenzen gegenüber verschiedenen Wirkstoffen einer Antibiotikaklasse oder sogar gegen Wirkstoffe mehrerer Antibiotikaklassen. Dadurch sind die Behandlungsoptionen bei einer bakteriellen Infektion mitunter stark eingeschränkt.
Resistenzübertragung
Resistenzmechanismen
Kreuz- und Mehrfachresistenzen
Resistenzgen – Erbgut mit Informationen zu Resistenzmechanismen.
Antibiotika in der Humanmedizin

»Wissen wann – wissen wie« ist dabei der Schlüssel zum rationalen Antibiotikaeinsatz. Das bedeutet, dass diese lebensrettenden Wirkstoffe ausschließlich dann eingesetzt werden, wenn es wirklich notwendig ist.

In Arztpraxen, Pflegeeinrichtungen und Krankenhäusern steigt die Gefahr der Infektion durch körpereigene potentielle Erreger oder durch die Übertragung von Außen vor allem bei der Durchführung von invasiven diagnostischen und therapeutischen Maßnahmen. Eine Übertragung von Erregern wird möglich durch direkten Kontakt mit Personen aus dem eigenen Lebensumfeld (Besuche durch Bekannte) sowie Kontakt mit anderen Personen aus dem Gesundheitswesen wie z.B. Patienten, Ärzten und Pflegepersonal. Eine seltene weitere Möglichkeit der Übertragung sind die Verbreitung von Erregern durch kontaminierte Oberflächen, z.B. Nachttisch. Im Zusammenhang mit Krankenhäusern fällt häufig der Begriff »nosokomiale Infektionen«. Solche Infektionen werden während des Krankenhausaufenthaltes entweder durch Erreger hervorgerufen, die erworben wurden oder zur eigenen bakteriellen Besiedelung gehören. Durch entsprechende Hygienemaßnahmen lässt sich ein Teil der nosokomialen Infektionen vermeiden.
invasive Maßnahmen – alle diagnostischen oder therapeutischen Maßnahmen, die die Haut oder Schleimhaut durchdringen, z.B. eine Operation oder ein Katheter.
nosokomiale Infektionen – Infektionen die im Krankenhaus entstehen und bei der Aufnahme in das Krankenhaus noch nicht vorhanden waren.
Nosokomiale Infektionen im Jahr 2013




Dilemma mit Begriffen und Zahlen, Prof. Dr. Petra Gastmeyer, Prof. Dr. Gerd Fätkenheuer; Deutsches Ärzteblatt; Jg.112; Heft 15; 10. April 2015
Antibiotika in der Tiermedizin

Durch direkten Kontakt zwischen Menschen sowie zwischen Menschen und Tieren (Haustiere und lebensmittelliefernde Tiere) oder auch indirekten Kontakt durch Umweltkontamination findet ein Austausch von Erregern statt. Auch auf Lebensmitteln tierischen und pflanzlichen Ursprungs wurden bakterielle Zoonose-Erreger gefunden, die bei der Zubereitung bzw. Verzehr übertragen werden können. Jedoch sind die meisten resistenten Bakterien, die bei Tieren vorkommen meist nur innerhalb der jeweiligen Tiergruppe pathogen - nur in Ausnahmefällen machen sie Menschen krank.

Insbesondere an Infektionen erkrankte lebensmittelliefernde Tiere müssen behandelt werden. Ein wichtiger Aspekt des rationalen Umgangs mit Antibiotika ist es daher, Infektionen zu vermeiden, um die Antibiotikagabe zu verringern. Dies geschieht unter anderem durch verschiedene Hygienemaßnahmen im Stall und in dessen Umgebung. Eine enge Zusammenarbeit zwischen Tierarzt und Tierhalter ist Grundvoraussetzung für eine effektive Infektionsbehandlung. Basierend auf einer fachgerechten klinischen Untersuchung entscheidet der Tierarzt über den Einsatz eines Antibiotikums.
Monitoring-Programme
Beispiel: Amoxicillin-Gabe
Kriterien der Auswahl der Antibiotika
Umweltkontamination – Belastung der Umwelt durch z.B. Bakterien.
Zoonose-Erreger – sind Bakterien, Pilze, Viren, Parasiten oder Prionen – also Mikroorganismen – die zwischen Menschen und Tieren übertragen werden können. Sie machen ca. 60% der bekannten 1.500 Erreger aus.
Das Schwarz-Weiß-Prinzip
Als Schwarz-Weiß-Prinzip bezeichnet man eine Trennung von schmutzigen „Schwarz-“ bzw. Außenbereichen und sauberen „Weiß-“ bzw. Innenbereichen. In der Schweinehaltung hat dieses Prinzip eine große Bedeutung. Um zu verhindern, dass Infektionserreger in den Stall eingeschleppt werden, empfiehlt es sich, den Stall durch eine Hygieneschleuse zu betreten. Personen, die in den Stall möchten, müssen sich in diesem Hygieneraum die Hände waschen und desinfizieren bzw. sich im optimalen Fall komplett duschen, sofern eine Dusche vorhanden ist. Außerdem müssen sie betriebseigene Schutzkleidung oder Overalls und Gummistiefel anziehen. Jede Art von Schmuck sollte abgelegt werden.
Desinfektionswannen und -matten
Sinnvoll sind im Stall Desinfektionswannen und -matten zur Reinigung der Stiefel. Beim Verlassen des Stalls müssen in der Personenschleuse Kleidung und Schuhe wieder gewechselt sowie die Hände gewaschen und desinfiziert werden, damit keine Infektionserreger aus dem Stall herausgetragen werden können.
Krankenbucht
Die Isolierung einzelner kranker Schweine in einer Krankenbucht ist empfehlenswert, bis sie wieder symptomfrei sind. Die Krankenbucht sollte von den anderen Abteilen getrennt sein und über eine eigene Futter- und Wasserversorgung verfügen. Außerdem sollte Beschäftigungsmaterial für die Tiere vorhanden sein. Diese Maßnahmen dienen den gesunden Tieren als Infektionsschutz.
Rein-Raus-Verfahren
Für eine gute Betriebshygiene ist es entscheidend, die Infektketten zu unterbrechen, indem in den Betrieben sachkundig und fachgerecht nach Vorgabe gereinigt und desinfiziert wird. Die Maßnahme der Desinfektion reduziert die Zahl der Infektionserreger so weit, dass das Risiko einer Infektion minimiert wird. Da Restfeuchtigkeit im Stall zu einer Verdünnung des Desinfektionsmittels führt sollte das Abteil sowohl nach dem Reinigen als auch nach dem Desinfizieren ausreichend lange leer stehen. Dieses Prinzip, bei dem alle Tieren in einem Abteil gleichzeitig eingestallt werden und den Stall später auch wieder gemeinsam verlassen, wird als Rein-Raus-Verfahren bezeichnet.


One-Health-Konzept
Der Begriff »One-Health« steht für einen Ansatz, der die komplexen Zusammenhänge zwischen Mensch, Tier, Umwelt und Gesundheit beschreibt. Das Konzept zeigt die Notwendigkeit einer engen Zusammenarbeit der verschiedenen im Gesundheits- und Veterinärwesen tätigen Berufsgruppen auf. Es basiert auf der Erkenntnis, dass der Einfluss des Menschen auf seine Umwelt sich im letzten Jahrhundert durch viele unterschiedliche Faktoren gravierend geändert hat. Die veränderten Wechselbeziehungen zwischen Menschen und Tieren sowie zwischen Menschen und der Umwelt haben auch zum Auftreten und Wiederauftreten vieler Erkrankungen geführt. Ziel einer engen Zusammenarbeit ist die Stärkung der Gesundheit von Menschen und Tieren.
Gesundheitswesen
Bei schwerwiegenden bakteriellen Infektionen, wie zum Beispiel bei einer schweren Lungenentzündung, ist eine Behandlung mit Antibiotika lebensrettend. Antibiotika werden im Krankenhaus, als auch in der ambulanten Patientenversorgung verschrieben. So verschreibt auch der Hausarzt bei vielen bakteriellen Infektionen Antibiotika. Bei Erkrankungen, die durch Viren verursacht werden, wirken Antibiotika hingegen nicht. Deshalb können Antibiotika bei den meisten Erkältungskrankheiten nicht helfen.
Reisende
In vielen Regionen der Welt sind resistente Bakterien stärker verbreitet als in Deutschland. Zum Beispiel in Ländern in Südostasien, aber auch in Südeuropa. Hierfür gibt es viele Ursachen. Zum einen kann das Verschreibungsverhalten der Ärzte in diesen Ländern anders sein. In einigen Ländern sind Antibiotika sogar nicht verschreibungspflichtig, sondern können frei gekauft werden.
Lebensumfeld
Jeder Mensch und jedes Tier ist von einer Vielzahl Bakterien besiedelt. Zum Beispiel macht das sogenannte Mikrobiom der Darmbakterien beim Menschen mehr als ein Kilogramm des Körpergewichts aus. Die Bakterien übernehmen zum Teil lebenswichtige Funktionen. Manche helfen bei der Verdauung, andere unterstützen das Immunsystem bei der Abwehr von Krankheiten. Im Alltag kommen ständig neue Bakterien dazu, etwa durch den Kontakt zu Mitmenschen und Tieren oder durch die Aufnahme von Nahrung, denn: Bakterien sind fast überall.
Landwirtschaft
Der Einsatz von Antibiotika und anderen Medikamenten zur Behandlung kranker Tiere ist gesetzlich geregelt und wird staatlich überwacht. In einer Datenbank dokumentiert der Landwirt oder der Tierarzt, wie oft und welche Mengen an Arznei bestimmten Tieren verabreicht wurden. Landwirte, die besonders häufig Antibiotika in großen Mengen einsetzen, können mit Sanktionen belegt werden.
Natur
Auch im Boden und in Gewässern sind Antibiotika und resistente Bakterien zu finden. Zum einen sind sie natürlicher Bestand unserer Umwelt, zum andere gelangen sie zum Beispiel bei der Düngung von Feldern oder durch Abwässer in die Natur.
Boden
Bakterien befinden sich seit Millionen von Jahren im Erdreich. Untersuchungen von Proben aus dem Permafrostboden zeigen, dass Bakterien auch schon vor der pharmakologischen Entwicklung von Antibiotika Resistenzen gegenüber verschiedenen Wirkstoffen aufwiesen. Hierbei handelt es sich um Resistenzen gegen natürlich vorkommende antimikrobielle Substanzen wie beispielsweise Penicillin, das von dem Pilz Penicillium produziert wird. Demnach sind Resistenzen Teil der natürlichen Ökologie.
Was kann getan werden?

»Antibiotika. Wissen wann - wissen wie« ist das Motto von »RAI - Rationaler Antibiotikaeinsatz durch Information und Kommunikation«. Das Verbundforschungsprojekt von InfectControl 2020, gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung, hat sowohl für den Einsatz und die Anwendung von Antibiotika bei Tier und Mensch verschiedene Materialien entwickelt, die dem Ansatz des One-Health-Konzepts folgen. RAI zeichnet sich dadurch aus, dass sich sektorenübergreifend Human- und Tiermediziner gemeinsam mit Designern in einem Projektverbund dem Thema Antibiotikaeinsatz und Resistenzentwicklung in Deutschland widmen.

Mehr Informationen finden Sie hier: www.rai-projekt.de
Kontakt / Impressum / Rechtliches

Besonderer Dank gebührt dem Insitut für Hygiene und Umweltmedizin der Charité, dem Universitätsklinkum Jena Zentrum für Infektionsmedizin und Krankenhaushygiene und dem Institut für Allgemeinmedizin, dem Robert Koch-Institut und der Freien Universität Berlin Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen für die wissenschaftliche Erarbeitung, Beratung und Unterstützung.

Konzeption, Gestaltung und Entwicklung: Lindgrün GmbH
Programmierung und Hosting: Lindgrün GmbH
Rechte: Lindgrün GmbH, März 2017.

Die Inhalte basieren auf dem vom BMBF gefördertem Verbundprojekt RAI (Rationale Antibiotikagabe durch Information und Kommunikation) im Rahmen von Infectcontrol2020.
Die Lindgrün GmbH ist initialer Konsortialpartner von Infectcontrol2020, Projektmitglied im Verbundprojekt RAI und Verbundpartner im Projekt IMPFEN60+.


Kontakt
hallo {at} lindgruen-gmbh.com




Anschrift
Lindgrün GmbH
Cuxhavener Straße 12
10555 Berlin
Tel. +49 30 39903400

Handelsregister: Amtsgericht Berlin Charlottenburg
Registernummer: HRB 82403
USt.-IdNr.: DE219942276
St.Nr.: 29/441/10869

Geschäftsführer
Wolfgang Hanke




Referenzen

One-Health Konzept
  • Ewers, C., et al., CTX-M-15-D-ST648 Escherichia coli from companion animals and horses: another pandemic clone combining multiresistance and extraintestinal virulence? J Antimicrob Chemother, 2014. 69(5): p. 1224-30.
  • Schaufler, K., et al., Clonal spread and interspecies transmission of clinically relevant ESBL-producing Escherichia coli of ST410 - another successful pandemic clone? FEMS Microbiol Ecol, 2016. 92(1).
  • Guenther, S., et al., Is fecal carriage of extended-spectrumbeta-lactamase-producing Escherichia coli in urban rats a risk for public health? Antimicrob Agents Chemother, 2013. 57(5): p. 2424-5.
  • Vincze, S., et al., One-Health-Konzept - Zusammenhänge verstehen. Der Schweine Cast. 2016. Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen der Freien Universität Berlin, RAI „Rationaler Antibiotikaeinsatz durch Information und Kommunikation“ Broschüre 1.

Antibiotikaresistenzen
  • Liu, Y.Y., et al., Emergence of plasmid-mediated colistin resistance mechanism MCR-1 in animals and human beings in China: a microbiological and molecular biological study. Lancet Infect Dis, 2016. 16(2): p. 161-8.
  • Robert Koch-Institut, Bericht des Nationalen Referenzzentrums (NRZ) für gramnegative Krankenhauserreger, Epidemiologisches Bulletin. 2016. p. 10-22.
  • Vincze, S., et al., Antibiotikaresistenzen - Relevanz in der Schweinehaltung. Der Schweine Cast. 2016. Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen der Freien Universität Berlin, RAI „Rationaler Antibiotikaeinsatz durch Information und Kommunikation“ Broschüre 2.

Antibiotika: Gut zu Wissen
  • Vincze, S., et al., Antibiotika: Gut zu wissen – Grundlagen der Pharmakologie. Der Schweine Cast. 2016. Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen der Freien Universität Berlin, RAI „Rationaler Antibiotikaeinsatz durch Information und Kommunikation“ Broschüre 3

Selektion und Resistenzmechanismen
  • Schwarz, S., Loeffl er, A., Kadlec, K. (2016). Bacterial resistance to antimicrobial agents and its impact on veterinary and human medicine. Veterinary Dermatology, 2016 Aug 31.doi: 10.1111/vde.12362
  • Vincze, S., et al., Selektion und Resistenzmechanismen – Entstehung und Ausbreitung resistenter Bakterien. Der Schweine Cast. 2017. Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen der Freien Universität Berlin, RAI „Rationaler Antibiotikaeinsatz durch Information und Kommunikation“ Broschüre 4.

Hygiene im Schweinestall
  • Antao, EM., et al., Hygiene im Schweinestall – Innerbetriebliche Präventionsmaßnahmen. Der Schweine Cast. 2017. Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen der Freien Universität Berlin, RAI „Rationaler Antibiotikaeinsatz durch Information und Kommunikation“ Broschüre 5.

Stress im Stall
  • Antao, EM., et al., Stress im Stall – Einfluss von Umweltstressoren auf das Schwein. Der Schweine Cast. 2017. Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen der Freien Universität Berlin, RAI „Rationaler Antibiotikaeinsatz durch Information und Kommunikation“ Broschüre 6.




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