Quinolonresistenz – Ursachen, Risiken und Therapie

Was ist Quinolonresistenz?

Unter Quinolonresistenz versteht man die Fähigkeit von Bakterien, der antibakteriellen Wirkung von Quinolonen (auch Chinolone genannt) zu widerstehen. Quinolone sind eine wichtige Klasse von Breitspektrum-Antibiotika, die unter anderem bei Harnwegsinfektionen, Atemwegsinfektionen und Magen-Darm-Infektionen eingesetzt werden. Wenn Bakterien resistent gegen diese Substanzen werden, verlieren die Medikamente ihre Wirksamkeit, was die Behandlung von Infektionskrankheiten erheblich erschwert.

Wirkmechanismus der Quinolone

Quinolone hemmen spezifische bakterielle Enzyme, die sogenannten DNA-Gyrase und Topoisomerase IV. Diese Enzyme sind für die Entwindung und Reparatur der bakteriellen DNA unverzichtbar. Durch die Hemmung dieser Enzyme wird die DNA-Replikation der Bakterien gestört, was zum Absterben der Erreger führt. Dieser Wirkmechanismus unterscheidet Quinolone von vielen anderen Antibiotikaklassen.

Ursachen und Mechanismen der Resistenz

Die Entwicklung einer Quinolonresistenz kann auf verschiedene molekulare Mechanismen zurückgeführt werden:

• Chromosomale Mutationen: Punktmutationen in den Genen, die für DNA-Gyrase (gyrA, gyrB) und Topoisomerase IV (parC, parE) kodieren, verändern die Zielstruktur so, dass Quinolone nicht mehr effektiv binden können.
• Veränderter Membrantransport: Bakterien können die Durchlässigkeit ihrer Zellmembran verringern (verminderte Porinexpression) oder aktive Effluxpumpen überexprimieren, die den Wirkstoff aktiv aus der Zelle herausbefördern.
• Plasmidvermittelte Resistenz (PMQR): Bestimmte Resistenzgene, wie qnr-Gene, können auf Plasmiden zwischen Bakterien weitergegeben werden. Diese Gene kodieren für Proteine, die die Zielenzyme vor der Quinolonbindung schützen. Auch Enzyme wie AAC(6´)-Ib-cr, die Quinolone chemisch verändern, werden so übertragen.
• Biofilmbildung: In Biofilmen eingebettete Bakterien sind schwerer durch Antibiotika erreichbar und zeigen oft eine erhöhte Toleranz gegenüber Quinolonen.

Risikofaktoren und Verbreitung

Die Quinolonresistenz hat in den letzten Jahrzehnten weltweit deutlich zugenommen. Zu den wichtigsten Risikofaktoren gehören:

• Häufige oder unsachgemäße Anwendung von Quinolon-Antibiotika in der Human- und Veterinärmedizin
• Selbstmedikation ohne ärztliche Verschreibung
• Unvollständige Behandlungszyklen
• Verbreitung resistenter Keime in Krankenhäusern (nosokomiale Infektionen) und in der Gemeinschaft
• Internationale Reisen in Regionen mit hoher Resistenzprävalenz

Besonders häufig betroffen sind Erreger wie Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa und Salmonella-Spezies.

Klinische Bedeutung

Quinolonresistente Bakterien sind mit schwereren Krankheitsverläufen, längeren Krankenhausaufenthalten und einer erhöhten Sterblichkeit verbunden. Da Quinolone zu den Reserveantibiotika bei bestimmten Infektionen zählen, bedeutet ihre Wirkungslosigkeit, dass auf alternative, oft teurere oder nebenwirkungsreichere Antibiotika ausgewichen werden muss. In manchen Fällen bleiben nur noch wenige Therapieoptionen.

Diagnose

Die Quinolonresistenz wird im Labor durch Resistenztestungen (Antibiogramm) nachgewiesen. Dabei werden Bakterienproben aus Patientenmaterial (z. B. Urin, Blut, Wundabstrich) kultiviert und ihre Empfindlichkeit gegenüber verschiedenen Antibiotika, einschliesslich Quinolonen, bestimmt. Moderne molekulare Methoden wie PCR-basierte Verfahren können zudem spezifische Resistenzgene direkt nachweisen.

Behandlung und therapeutische Alternativen

Bei nachgewiesener Quinolonresistenz müssen alternative Antibiotika eingesetzt werden. Die Auswahl richtet sich nach dem Erreger, der Lokalisation der Infektion und dem individuellen Resistenzprofil:

• Beta-Laktam-Antibiotika (z. B. Cephalosporine, Carbapeneme) bei gram-negativen Erregern
• Aminoglykoside in Kombination mit anderen Wirkstoffen
• Fosfomycin bei Harnwegsinfektionen
• Nitrofurantoin bei unkomplizierten Harnwegsinfektionen
• In schweren Fällen multiresistenter Erreger: Polymyxine (z. B. Colistin) als letzte Option

Praevention und Resistenzmanagement

Die Eindaemmung der Quinolonresistenz erfordert einen umfassenden Ansatz:

• Rationaler Einsatz von Antibiotika nach dem Prinzip des Antibiotic Stewardship
• Strikte Einhaltung von Hygienemassnahmen in Gesundheitseinrichtungen
• Vermeidung unnötiger Quinolonverschreibungen
• Surveillance und Monitoring von Resistenzraten durch Programme wie EARS-Net (European Antimicrobial Resistance Surveillance Network)
• Aufklaerung der Bevölkerung über den sachgemassen Umgang mit Antibiotika

Quellen

1. World Health Organization (WHO) - Antimicrobial resistance. Global action plan on antimicrobial resistance. Geneva: WHO Press, 2015. Verfügbar unter: https://www.who.int/publications/i/item/9789241509763
2. Hooper DC, Jacoby GA. Mechanisms of drug resistance: quinolone resistance. Ann N Y Acad Sci. 2015;1354:12-31. doi:10.1111/nyas.12830
3. European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC). Antimicrobial resistance in the EU/EEA (EARS-Net) - Annual Epidemiological Report 2023. Stockholm: ECDC; 2023.