Eine vielfältige bakterielle Gemeinschaft im Darm stärkt unsere Gesundheit. Ist das Mikrobiom eher eintönig, ausgelöst zum Beispiel durch eine Antibiotika-Therapie, schaffen es einzelne Bakterien wie Klebsiella oxytoca, sich in großen Mengen zu vermehren. Wenn sie dabei giftige Substanzen bilden, können diese schädlich auf andere Darmbewohner wirken.
Ein solches von Klebsiella oxytoca produziertes antibakterielles Toxin heißt Tilimycin. Wie gefährlich es sein kann, zeigen Forscher:innen der Uni Graz jetzt erstmals im Fachmagazin „Nature Microbiology“: Selbst geringe Mengen verändern die Zusammensetzung der Darmflora drastisch und nachhaltig – mit unerwünschten Konsequenzen. „Wird Tilimycin freigesetzt, verlieren wir einerseits wichtige Darmbewohner. Andererseits können die überlebenden Bakterien durch Mutationen in ihrem Erbgut resistenter gegenüber Antibiotika werden. Dadurch verringern sich die Behandlungsoptionen“, erklären Sabine Kienesberger und Ellen Zechner vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Uni Graz.
Kritisch ist auch, dass diese potenziell toxischen Bakterien selbst Neugeborene sehr schnell und in hoher Zahl besiedeln können. „Nur eine vielfältige Darmflora kann das Bakterium und die Toxinbildung in Schach halten. Daher sollten Säuglinge und Kleinkinder so wenig Antibiotika wie möglich erhalten“, schlussfolgern die Forscherinnen. Den Aufbau eines starken Mikrobioms sollte man in der Kindheit aktiv unterstützen, denn Erwachsene können wenig an dessen Zustand verbessern. „Eine widerstandsfähige Darmflora entsteht durch den Austausch und die Aufnahme diverser Bakterien. Stillen, kuscheln und spielen in der Natur stärkt die kindliche Darmgesundheit nachweislich. Die Bestandteile der Muttermilch unterstützen jene Bakterien, die wir als ideal für die Gesundheit ansehen“, begründet Sabine Kienesberger.
An den Forschungen waren auch Amar Cosic, Doktorand in dem vom österreichischen Wissenschaftsfonds FWF finanzierten doc.fund-Programm MOBILES, und weitere Kolleg:innen der Universität Graz, der Technische Universität Graz und der Medizinische Universität Graz beteiligt.
Publikation:
Kienesberger et.al. Enterotoxin tilimycin from gut-resident Klebsiella promotes mutational evolution and antibiotic resistance in mice. Nature Microbiology. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-022-01260-3
