© iStock.com/jarun011. Empfindlichkeitstestung im Labor
Dem RKI zufolge zählt Deutschland jährlich bis zu 20.000 Todesfälle aufgrund von nosokomialen Infektionen. Unter den fünf häufigsten Erregern findet sich Staphylococcus aureus. Eine aktuelle Studie im Microbiological Research Magazin beleuchtet Forschung, die sich mit Cannabidiol (CBD) als antibiotischem Adjuvans beschäftigt. Die Forscher untersuchten die Resistenz gegenüber CBD in Staphylococcus aureus um den Mechanismus der CBD-vermittelten Potenzierung von Bacitracin (BAC) zu verstehen. Ihre Erkenntnisse könnten helfen, die Wirksamkeit von antimikrobiellen Verbindungen zu erhöhen.
Multiresistente Bakterienstämme entwickeln sich mit Höchstgeschwindigkeit und stellen weiter eine große Gefahr in der Medizin dar. Forscher sind daher zunehmend auf der Suche nach neuen, alternativen Wegen dieser Entwicklung entgegenzutreten. Der Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) gilt als besonders hartnäckige Bedrohung im Gesundheitswesen. Das grampositive Bakterium ist oft resistent gegen viele β-Lactame, einschließlich Methicillin. Auch gegen Reserveantibiotika wie Vancomycin und Daptomycin zeigt es Resistenzen. Die Pharmaindustrie stellt die Entwicklung neuer Antibiotika aufgrund der hohen Kosten zunehmend ein. Der Trend geht in Richtung kombinatorischer Therapien, die auch schneller verfügbar gemacht werden könnten. Die Lösung für aufkommende Antibiotikaresistenzen könnten demnach Kombinationstherapien aus vorhandenen Antibiotika und potenzierenden Adjuvantien sein. Die sogenannten Antibiotika-Resistenzbrecher verstärken die Wirkung eines Antibiotikums gegenüber einem Bakterium, welches potenziell resistent gegenüber dem Antibiotikum sein könnte und stellen so die Wirksamkeit von Antibiotika wieder her.
Cannabidiol (CBD) ist das nicht psychoaktiv wirkende Cannabinoid des Cannabis. Es rückte in jüngster Vergangenheit in den Fokus der Wissenschaft, da es vielfältige pharmakologische und auch antimikrobielle Wirkungen mit sich bringt. Von besonderem Interesse ist die bakterizide Aktivität gegen MRSA. CBD selbst kann das Membranpotential von S. aureus stören und wirkt in Kombination mit dem Antibiotikum Bacitracin (BAC) als antibiotisches Adjuvans. Um die zugrunde liegenden Mechanismen von CBD und die CBD-vermittelte Potenzierung von BAC zu verstehen, suchten die Forscher nach Genen, die für die CBD-Anfälligkeit in S. aureus relevant sind. Als Zentrum des Geschehens wurde das farE/farR-System, eine Fettsäure-Effluxpumpe (FarE) und ihr Regulator (FarR) identifiziert. Hier wurden mehrere Mutationen beobachtet. Auf der Suche nach CBD-anfälligen Stämmen (Nebraska Transposon Mutant Library, NTML) wurde das Gen menH identifiziert. Es kodiert ein an der Menachinon-Biosynthese beteiligtes Protein. Eine erhöhte Anfälligkeit für CBD zeigten hier die Stämme mit Deletionen in diesem Gen. Gleichzeitig wurde nach Zugabe von Menachinon (Vitamin K2) die Wirkung umkehrt, die Anfälligkeit für CBD also reduziert. Die Autoren betonen die Notwendigkeit weiterer Forschung, um die Bedeutung von Menachinon in der Aktivität von CBD und möglicherweise auch in der CBD-vermittelten Potenzierung von BAC zu bestätigen und die Mechanismen weiter aufzuklären.
Originalpublikation: Wassmann CS, Rolsted AP, Lyngsie MC, Torres-Puig S, Kronborg T, Vestergaard M, Ingmer H, Pontoppidan SP, Klitgaard JK et al. The menaquinone pathway is important for susceptibility of Staphylococcus aureus to the antibiotic adjuvant, cannabidiol. Microbiological Research 2022;257:126974, doi: 10.1016/j.micres.2022.126974
