Phagentherapie

Phagentherapie bedeutet Behandlung bakterieller Infektionen durch Einsatz von Bakteriophagen. Bakteriophagen sind Viren, die sich auf Bakterien spezialisiert haben, sie infizieren, zu ihrer Replikation benutzen und zerstören (siehe hier). Sie können wegen ihrer Bakterien-abtötenden Wirkung der Prophylaxe und Therapie von Infektionen und Erkrankungen dienen, die durch Bakterien verursacht sind 1)PLoS Pathog. 2014 Jul 31;10(7):e1004219. doi: 10.1371/journal.ppat.1004219..

Es wird angenommen, dass Bakteriophagen sich dazu eignen, bakterielle Kontamination von Lebensmittel zu bekämpfen, so dass das Risiko des Ausbruchs von Infektionen (wie beispielsweise die einer EHEC-Infektion) gesenkt werden kann.

Heute kommen Bakteriophagen zudem zunehmend als Therapieoptionen im Falle kritischer bakterieller Erkrankungen und multipler Antibiotikaresistenzen in die Diskussion.

Mehr zu Bakteriophagen siehe hier.


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Therapie bakterieller Pflanzenkrankheiten

Seit vielen Jahren wird der Gedanke einer gezielten Behandlung von Infektionen mit pathogenen Bakterien durch Spezies-spezifische Phagen verfolgt. Ein entsprechender Ansatz ist bei der Behandlung von Pflanzenkrankheiten durch Phytobakterien entwickelt worden; für einzelne solcher Krankheiten sind Bakteriophagen bereits kommerziell erhaltbar [2].

Therapie menschlicher bakterieller Infektionen mit Bakteriophagen

Die Bekämpfung von humanpathogenen Infektionserregern durch Bakteriophagen ist durch die Entwicklung von immer neuen Antibiotika noch nicht zur Reife gediehen. Eine Phagentherapie hat jedoch einige Vorteile, die sie jetzt wieder interessant erscheinen lässt [3][4]. Die Entwicklung neuer Therapiemöglichkeiten von Infektionen mit Bakterien, die gegen multiple Antibiotika resistent sind (multi-drug-resistente Bakterien), bekommt durch Bakteriophagen einen neuen Impuls.

Pseudomonas aeroginosa ist das Beispiel eines oft gegen viele Antibiotika resistenten Gram-negativen humanpathogenen Bakteriums, das in Biofilmen wächst und sich für einen gezielten Phageneinsatz eignet [5]. Im Tierversuch an der infizierten Maus bewirkte eine intranasale Applikation von Pseudomonas-spezifischen Phagen 2 Stunden nach Beginn der Infektion ein Überleben von 95% [6]. Dies wird als Perspektive für die Therapie einer ansonsten schwer behandelbaren Pseudomonas-Infektion der Lungen von Patienten mit cystischer Fibrose gewertet [7].

Mit dem Ziel, eine neue Therapiemöglichkeit zu bekommen, sind Phagen charakterisiert worden, die gegen ?-Lactamase-produzierende Klebsiella pneumoniae gerichtet sind [8].

Phagentherapie zur Prophylaxe bakterieller Infektionen

Bakteriophagen könnten – so eine Perspektive – das Infektionsrisiko für bestimmte von Lebensmitteln ausgehende bakterielle Erkrankungen senken. Beispielsweise kann ihr Einsatz in der Lebensmittelindustrie zur Bekämpfung pathogener Keime auf Nahrungsmitteln verwendet werden [9][10]. Ihr Einsatz könnte prinzipiell die Lebensmittelsicherheit erhöhen und Ausbrüchen von Krankheiten, die durch Nahrungsmittel übertragen werden („foodborne illness“), vorbeugen.

  • Beispiel ist die Bekämpfung von EHEC-Infektionen. Die Wirksamkeit eines Phagen-Cocktails in EHEC-O157:H7-Kulturen wurde nachgewiesen [11]. Ein Phagen-Cocktail hat auch zu einer Reduktion von EHEC auf Kopfsalat und Blattspinat geführt [12]. In großem Stil könnten EHEC-spezifische Phagen das Risikos einer EHEC-Infektion oder einer EAEC-Infektion durch Gemüse und Salate senken.
  • Ein weiteres Beispiel ist die Bekämpfung der Campylobacter-Besiedlung von Geflügel [13][14][15] beispielsweise in Geflügelfarmen, da hier eine potentiell wichtige Ansteckungsquelle der durch Campylobacter hervorgerufenen Diarrhö identifizierbar ist (unzureichend erhitztes Hühnchenfleisch) [16].
  • Bakteriophagen, die selektiv uropathogene Escherichia coli (UPEC) befallen, können zur Prophylaxe von Harnwegsinfektionen dienen. Ein Cocktail von 3 solcher Phagen hat bei Mäusen zu einem drastischen Abfall dieser Bakterien im Darm geführt. Dieser Befund eröffnet nach Ansicht der Autoren neue Aussichten für die Gesundheitspolitik bezüglich der Vorbeugung weit verbreiteter bakterieller Infektionen 2)Environ Microbiol. 2016 Jul;18(7):2237-45.

Verweise

Literatur

  1. ? Bacteriophage. 2011 Mar;1(2):66-85
  2. ? Curr Pharm Biotechnol. 2010 Jan;11(1):48-57
  3. ? Curr Pharm Biotechnol. 2010 Jan;11(1):28-47
  4. ? Curr Pharm Biotechnol. 2010 Jan;11(1):69-86
  5. ? J Appl Microbiol. 2011 Mar 16. doi: 10.1111/j.1365-2672
  6. ? PLoS One. 2011 Feb 15;6(2):e16963
  7. ? Alemayehu D et al. MBio. 2012 Mar 6;3(2). pii: e00029-12. doi: 10.1128/mBio.00029-12. Print 2012
  8. ? Appl Microbiol Biotechnol. 2011 May;90(4):1333-45
  9. ? Curr Pharm Biotechnol. 2010 Jan;11(1):58-68
  10. ? Curr Pharm Biotechnol. 2010 Jan;11(1):69-86
  11. ? Int J Food Microbiol. 2011 Jan 31;145(1):37-42
  12. ? Food Microbiol. 2011 Feb;28(1):149-57
  13. ? J Food Prot. 2009 Apr;72(4):733-40
  14. ? BMC Microbiol. 2010 Sep 1;10:232
  15. ? J Appl Microbiol. 2011 Aug;111(2):255-65
  16. ? Rev Sci Tech. 2000 Aug;19(2):376-95

 


Literatur   [ + ]

1. PLoS Pathog. 2014 Jul 31;10(7):e1004219. doi: 10.1371/journal.ppat.1004219.
2. Environ Microbiol. 2016 Jul;18(7):2237-45