Charakterisierung der Antibiotika-Resistenz-Mechanismen von Pseudomonas aeruginosa unter Harnwegs-ähnlichen Bedingungen

P. aeruginosa ist ein nosokomialer Keim, der aufgrund seiner hohen intrinsischen Antibiotikaresistenz und seiner großen Anpassungsfähigkeit ein medizinisch relevantes Problem darstellt. Wenig verstanden waren dabei bisher Infektionen des Urogenitaltraktes durch P. aeruginosa. Um Grundlagen für eine effiziente Therapie zu schaffen wurden die Antibiotikaresistenzen 32 klinischer P. aeruginosa-Isolate charakterisiert. Ein Schwerpunkt wurde hierbei auf das Biofilmwachstum unter Infektions-relevanten Bedingungen gelegt. Die steigende Anzahl multiresistenter P. aeruginosa-Stämme innerhalb der letzten Jahre und im Verlauf chronischer Infektionen wurde hierbei besonders beachtet. Sowohl anaerobe- als auch Harnwegs-ähnliche Bedingungen erhöhten die Antibiotikatoleranz der P. aeruginosa-Zellen deutlich. Weitere Unterschiede in der Antibiotikatoleranz wurden zwischen dem Laborstamm PAO1 und verschiedenen Harnwegsisolaten beobachtet. Zur Aufklärung der Resistenz-Mechanismen wurden Mutantenstudien durchgeführt. Eine Mutation im fumC1-Gen von P. aeruginosa PAO1 erwies sich als besonders Resistenz-fördernd. Weiterhin konnte eine Eisenabhängigkeit der Antibiotikatoleranz von P. aeruginosa unter Harnwegs-ähnlichen Bedingungen festgestellt werden. Eisenmangel behindert möglicherweise die Fenton-Reaktion und damit die durch reaktive Sauerstoffspezies verursachte Schädigung von DNA, Proteinen und Lipiden. Entsprechend gab es Hinweise auf eine weniger stark erhöhte Bildung reaktiver Sauerstoffspezies von P. aeruginosa durch Antibiotikaeinfluss unter Harnwegs-ähnlichen Bedingungen. Diese Umstände könnten innerhalb des Harnwegs zu einem verbesserten Überleben von P. aeruginosa während einer Antibiotikabehandlung führen. Die Ergebnisse dieser Arbeit konnten Aufschluss über die Antibiotikatoleranz von P. aeruginosa unter Infektions-relevanten Bedingungen im menschlichen Harnweg geben und bisher wenig beschriebene Resistenzmechanismen von P. aeruginosa identifizieren und aufklären helfen.