Resistenzgene

Resistenzgene sind Gene, die die Empfindlichkeit eines Organismus gegenüber Antibiotika verringern oder aufheben. Bei Bakterien befinden sie sich oft auf Plasmiden, Transposons oder Integrons, können aber auch im Chromosom vorkommen. Durch horizontale Übertragung können sie zwischen Zellen verbreitet werden und so schnell neue Resistenzen hervorrufen.

Mechanismen der Resistenz umfassen die enzymatische Inaktivierung des Antibiotikums (zum Beispiel β-Laktamasen), Modifikationen des Antibiotikums oder seines Wirkorts, Verringerung der Aufnahme des Medikaments, die Aktivierung von Efflux-Pumpen, sowie den Schutz des Zielorts. Resistenzgene können intrinsisch vorhanden sein oder durch horizontale Gene von anderen Organismen erworben werden. Beispiele sind bla-Varianten (β-Laktamasen), mecA, vanA/vanB sowie Gene für Resistenz gegen Tetracyklin, Makrolide und Aminoglykoside.

Übertragung erfolgt primär durch drei Mechanismen: Konjugation über Plasmide, Transformation freier DNA sowie Transduktion durch Bakteriophagen. Mobile genetische Elemente ermöglichen die Neukombination und weite Verbreitung der Gene über Artengrenzen hinweg.

Bedeutung für Gesundheit und Umwelt: Antibiotikaresistenz ist eine zentrale Herausforderung in Klinik, Landwirtschaft und Umwelt. Übermäßiger oder unangemessener Einsatz von Antibiotika selektioniert Resistenzgene; Umweltreservoirs in Abwasser, Tierhaltungen und natürlichen Ökosystemen tragen zur Verbreitung bei. Maßnahmen umfassen Hygiene, rationalen Antibiotikaeinsatz, Überwachung und Forschung zu neuen Therapien.

Nachweis und Überwachung erfolgen durch molekulare Methoden wie PCR, Genom- oder Metagenomik, sowie durch zentrale Surveillance-Programme.