Antibiotika können aufgrund einer Störung des Darmmikrobioms zu einer lebensbedrohlichen Pilzinfektion führen – neue Studie

Pilzinfektionen töten jedes Jahr ungefähr die gleiche Anzahl von Menschen als Tuberkulose. Sie greifen meist bei Menschen ein, die anfällig sind, weil sie ein defektes Immunsystem haben, das durch eine Grunderkrankung wie Krebs oder eine Virusinfektion wie HIV oder COVID verursacht wird. Unser neue Studie zeigt, dass Antibiotika Störungen des Immunsystems verursachen können, die das Risiko gefährlicher Pilzinfektionen erhöhen.

Candida ist ein Pilz, der eine häufige Ursache für Pilzinfektionen beim Menschen ist. Die Hefe-Infektion Soor wird verursacht durch Candida. Es kann aber auch eine lebensbedrohliche Blutbahninfektion namens invasive Candidiasis verursachen.

Einer der Risikofaktoren für eine invasive Candidiasis sind Antibiotika. Wenn wir Antibiotika einnehmen, töten wir einige unserer Darmbakterien ab. Dies kann Platz für Darmpilze (wie z Candida) wachsen. Und wenn Ihr Darm durch Chemotherapie oder Operation geschädigt wird, dann die Candida kann aus dem Darm austreten und eine Blutbahninfektion verursachen.

Die häufigste Art und Weise, wie Menschen eine invasive Candidiasis bekommen, ist jedoch nicht ihr Darm, sondern ihre Haut. Patienten auf der Intensivstation, die mit einem intravenösen Katheter ausgestattet sind, können eine invasive Candidiasis bekommen, insbesondere wenn sie mit Antibiotika behandelt wurden.

Wir wollten genau herausfinden, warum Antibiotika Pilzinfektionen wie invasive Candidiasis wahrscheinlicher machen. Zur Untersuchung behandelten wir Mäuse mit einem Breitband-Antibiotika-Cocktail und infizierten sie anschließend damit Candida Pilze. Wir haben sie mit einer Kontrollgruppe von Mäusen verglichen, die wir mit dem Candida-Pilz infiziert, aber nicht mit dem Antibiotika-Cocktail behandelt haben.

Wir fanden heraus, dass die Behandlung mit Antibiotika Mäuse kränker machte, wenn sie mit dem Pilz infiziert waren. Bei dieser Pilzinfektion werden normalerweise die Nieren zum Ziel der Infektion, und Mäuse werden krank, weil ihre Nieren nicht mehr funktionieren. Aber das war hier nicht der Fall. Obwohl Antibiotika die Mäuse kränker machten, kontrollierten sie die Pilzinfektion in den Nieren genauso gut wie die Mäuse, die keine Antibiotika erhalten hatten. Was machte sie also krank?

Es stellte sich heraus, dass die Antibiotika einen Defekt in der antimykotischen Immunantwort verursachten, insbesondere im Darm. Mit Antibiotika behandelte Mäuse hatten viel höhere Pilzinfektionen im Darm als unbehandelte Mäuse. Die Folge davon war, dass Darmbakterien dann ins Blut gelangten. Mit Antibiotika behandelte Mäuse hatten nun sowohl mit einer bakteriellen als auch mit einer Pilzinfektion zu kämpfen. Das machte sie viel kränker als die Mäuse, die keine Antibiotika bekamen.

Um herauszufinden, warum dies geschah, analysierten wir die Immunzellen im Darm, um herauszufinden, wie Antibiotika eine fehlerhafte Immunantwort gegen Pilze verursachten. Immunzellen im Darm stellen kleine Proteine ​​her, sogenannte Zytokine, die als Botschaften an andere Zellen fungieren. Zum Beispiel helfen Zytokine namens IL-17 und GM-CSF Immunzellen bei der Bekämpfung von Pilzinfektionen. Wir fanden heraus, dass Antibiotika die Menge dieser Zytokine im Darm senkten, was unserer Meinung nach einer der Gründe dafür ist, dass die mit Antibiotika behandelten Mäuse die Pilzinfektion im Darm nicht kontrollieren oder das Entweichen der Bakterien nicht stoppen konnten.

Candida-Pilz kann lebensbedrohliche Blutbahninfektionen verursachen.
Science Photo Library / Alamy Stock Foto

Mögliche Lösung

Einige dieser Zytokine können Patienten als immunstärkende Medikamente verabreicht werden, um Infektionen zu bekämpfen. Um zu sehen, ob dies eine Option für mit Antibiotika behandelte Patienten mit einem Risiko für Pilzinfektionen sein könnte, injizierten wir unseren mit Antibiotika behandelten Mäusen einige dieser Zytokine und stellten fest, dass wir sie weniger krank machen konnten. Unsere Ergebnisse bedeuten, dass wir möglicherweise eine Möglichkeit haben, Patienten zu helfen, die Antibiotika benötigen und von einer Pilzinfektion bedroht sind.

Als nächstes wollten wir herausfinden, ob es ein bestimmtes Antibiotikum gibt, das das Risiko einer Pilzinfektion erhöht. Wir behandelten Mäuse mit verschiedenen Antibiotika und entdeckten, dass Vancomycin, ein Antibiotikum, das üblicherweise zur Behandlung von C-diff-Infektionen in Krankenhäusern verwendet wird, Mäuse nach einer Pilzinfektion kränker machte. Vancomycin entfernte immunstärkende Bakterien aus dem Darmmikrobiom, die das Immunsystem anweisen mussten, IL-17 herzustellen.

Ist irgendeine dieser Forschungen für Menschen relevant? Unsere Analyse der Patientenakten legt nahe, dass dies der Fall ist. Wir haben uns eine große Datenbank mit Krankenhausakten angesehen und festgestellt, dass ähnliche bakterielle / Pilz-Koinfektionen bei Menschen auftreten können, nachdem sie mit Antibiotika behandelt wurden.

Angesichts des zunehmenden Problems der Antibiotika-Resistenzen ist es heute wichtiger als Antibiotika sorgsam einzusetzen. Unsere Forschung zeigt, dass Antibiotika ein zusätzliches Risiko für gefährliche Pilzinfektionen darstellen können. Antibiotika sind jedoch ein Risikofaktor, den wir kontrollieren können. Pilzinfektionen bleiben ein wichtiges Problem für die menschliche Gesundheit, aber Studien wie die unsere helfen uns zu verstehen, wie wir sie bekämpfen können.

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