Der Biofilm im Darm besteht aus einer Gemeinschaft von Mikroorganismen, die für sich selbst eine schützende Schicht an der Oberfläche des Darms bilden. Diese Gemeinschaft bietet den Mikroorganismen zahlreiche Vorteile, einschließlich einer erhöhten Resistenz gegenüber Antibiotika.
Laut einer Studie, die 2019 in "The Lancet" veröffentlicht wurde, waren Antibiotika-resistente Erreger direkt für den Tod von schätzungsweise 1,2 Millionen Menschen verantwortlich. Zudem spielten diese Infektionen eine mitverantwortliche Rolle bei fast fünf Millionen Todesfällen. Dies unterstreicht die globalen Auswirkungen von Antibiotikaresistenzen und zeigt, dass sie zu den führenden Todesursachen weltweit gehören (
1).
Es gibt eine Vielzahl von Gründen für die Antibiotikaresistenz des Darm-Biofilms. Im Folgenden werden die Faktoren erklärt:
Studien haben gezeigt, dass die 3-dimensionale Matrix des Biofilms im Darm wie eine Art Schutzschild wirkt, das verhindert, dass Antibiotika eindringen können (
2). Diese Schutzstruktur macht die Bakterien im Biofilm bis zu tausendmal resistenter gegen Antibiotika als einzelne Bakterien (
3).
Bakterien im Biofilm produzieren spezielle Enzyme, Beta-Lactamasen genannt, die Antibiotika effizient abbauen. Dies führt dazu, dass die Antibiotika neutralisiert werden, bevor sie tief in den Biofilm eindringen können. Zusätzlich schaffen die inneren Bedingungen des Biofilms, wie beispielsweise ein niedriger pH-Wert, Umstände, die viele Antibiotika unwirksam machen.
Bakterien in Biofilmen wachsen langsamer und nehmen Antibiotika nicht so schnell auf. Sie haben oft spezielle Gene, die sie resistent gegen Antibiotika machen. Weil sie so nah beieinander leben, können sie diese Gene leicht untereinander austauschen. Ein Prozess, der als horizontaler Gentransfer bekannt ist. Das nutzen sie als Schutzschild gegen Antibiotika (
4).
Die Biofilm-Matrix schützt nicht nur die Bakterien, sondern verhindert auch den Zugang von Sauerstoff und Nahrung. Daher gehen Bakterien, die tief im Biofilm leben, mangels Nahrung in eine Art Schlafzustand über.
In diesem Zustand teilen sie sich nicht mehr und werden dadurch gegen viele Antibiotika resistent, die hauptsächlich auf wachsende Bakterien wirken. Man bräuchte eine 1.000-fach höhere Dosis an Antibiotika, um Bakterien in Biofilmen zu töten als in normalen Kulturen.
Selbst wenn eine Antibiotikabehandlung die Mehrheit der Bakterien in einem Biofilm abtötet, können die zurückbleibenden "Persister"-Zellen, den Biofilm innerhalb von 24 Stunden wieder regenerieren.
Die Forschung setzt den Fokus darauf, den zähen Biofilm-Schleim zu zersetzen. Dies kann allerdings zur Folge haben, dass viele Toxine, die im Biofilm festsitzen, freigesetzt werden. Auch werden die schädlichen Bakterien und die schlafenden Bakterien aktiviert. Alles schwirrt erstmal frei im Darm umher, was oft zu einer Rückvergiftung führen kann. Im zweiten Schritt sollen die Bakterien dann mit einer Antibiotika-Behandlung abgetötet werden.
Viel einfacher und sanfter, ohne schlafende Hunde zu wecken, ist eine natürliche Methode. Sie löst den Biofilm im Ganzen von der Darmwand und er flutscht wie ein normaler Stuhlgang raus aus dem Darm.
