Bakterien besser verstehen lernen

23.03.2015
Foto: Endoprothese

In Deutschland werden jährlich mehr als 400.000 Hüft- und Knieendoprothesen implantiert. Die Maßnahme birgt jedoch in ein bis zwei Prozent der Fälle auch das Risiko einer infektiologischen Komplikation; ©panthermedia.net/ Leonid Pilnik

Wissenschaftler des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) und der HELIOS ENDO-Klinik Hamburg wollen herausfinden, warum Bakterien in der Lage sind, künstliche Gelenke zu infizieren, wie Bakterien das Immunsystem des Menschen unterwandern und wieso sie resistent gegen scheinbar wirksame Antibiotika werden können.

Für ihre Studie HAPDICS ("Hamburg prosthetic device infection cohort study") nutzen die Forscher modernste Methoden der Molekularbiologie. Die Erkenntnisse der Untersuchung sollen in den kommenden Jahren helfen, neben der Diagnostik vor allem die Prophylaxe und Therapie von Gelenkinfektionen zu optimieren.

Die Damp-Stiftung unterstützt das Projekt in den kommenden fünf Jahren mit einer Millionen Euro.

Um eine fast uneingeschränkte Mobilität bei Erkrankungen der Gelenke zu ermöglichen, ist der Einsatz künstlicher Gelenke aus der modernen Medizin nicht mehr wegzudenken. Eine zwar seltene, aber folgenschwere Komplikation kann die Entstehung einer Infektion sein. Eine alleinige Therapie mit Antibiotika ist dann oft nicht ausreichend, so dass weitere Operationen notwendig werden. Warum entgehen die Bakterien bei Kunstgelenkinfektionen dem Immunsystem des Menschen und der Wirkung von Antibiotika? Kunstgelenkinfektionen werden am häufigsten von Bakterien aus der Gruppe der Staphylokokken ausgelöst. Es ist aus Laboruntersuchungen bekannt, dass diese Erreger durch einen speziellen Trick Besitz von einem Kunstgelenk ergreifen können. Hierzu bilden die Staphylokokken mikroskopisch sichtbare Zellansammlungen, die auf der Oberfläche eines Kunstgelenks „kleben“ und in welcher die Bakterien in einer Art Schutzhülle eingebettet sind. In diesen als Biofilm bezeichneten Organisationen zeigen sich die Bakterien als resistent gegen Angriffe des Immunsystems und von Antibiotika.

In der HAPDICS-Studie analysieren die Experten mit modernsten molekularbiologischer Verfahren die Genome der Erreger und betrachten die Gesamtheit aller Gene in ihrer Expression. Diese und weitere Analysen sollen helfen, im Detail zu verstehen, welche Eigenschaften und Reaktionen des Erregers tatsächlich dazu beitragen, eine Infektion auszulösen. Darüber hinaus wollen die Forscher nachvollziehen, warum es zu einem Versagen des Immunsystems und von Antibiotikatherapien kommen kann. Die Wissenschaftler wollen nicht nur den Weg zur Resistenzentstehung verfolgen, sondern auch wunde Punkte der Bakterien identifizieren, die als Angriffsziel für neue Antibiotika verwendet werden könnten. Diese Antworten sollen nicht nur das grundsätzliche Verständnis bakterieller Infektionskrankheiten erheblich verbessern. Vielmehr könnten die Erkenntnisse genutzt werden, um bestehende diagnostische, therapeutische und prophylaktische Maßnahmen zu optimieren.

MEDICA.de; Quelle: Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf

Mehr über das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf unter: www.uke.uni-hamburg.de