Was ist Kanamycin-Resistenz?
Kanamycin ist ein Antibiotikum, das bestimmte Bakterienarten abtötet. Bakterien vermehren sich schnell und können schnell mutieren, wodurch neue Bakterien entstehen können, die für das Antibiotikum nicht anfällig sind. Im Falle einer Kanamycinresistenz wird dieses Problem noch verstärkt, da eine bakterielle Resistenz gegen verwandte Antibiotika auch eine gewisse Resistenz gegen Kanamycin verleihen kann.
Die Aminoglycosidgruppe der Antibiotika umfasst Kanamycin sowie Substanzen wie Gentamicin und Streptomycin. Diese Gruppe von Antibiotika befällt eine Vielzahl von bakteriellen Krankheitserregern. Ihre Wirkungsweise besteht darin, die Proteinsynthese der Bakterienzelle zu stören. Sie tun dies, indem sie an einer Struktur festhalten, die als 30S-Ribosom bekannt ist und beim Aufbau von Proteinsträngen hilft.
Das Blockieren des 30S-Ribosoms verhindert, dass das Bakterium die Proteine bildet, die es zum Überleben und Wachstum benötigt. Es bewirkt auch, dass die Zelle Energie produzierende Proteine verbraucht, die nicht nützlich sind. Kanamycin macht auch die Membran der Zelle weniger robust, was für das Bakterium schädlich ist.
Bakterien vermehren sich sehr schnell und können in großer Zahl vorhanden sein. Die Population von Bakterien kann sich in der genetischen Ausstattung und daher in den potenziellen Zielen für Antibiotika unterscheiden. Wenn eine infizierte Person ein Antibiotikum einnimmt, kann dieses Medikament alle anfälligen Bakterien abtöten und die Bakterien zurücklassen, die eine besondere Resistenz gegen dieses Antibiotikum aufweisen. Diese können dann wieder außer Kontrolle geraten und gegen das gleiche Antibiotikum immun sein.
Beispiele für bakterielle Infektionen, die möglicherweise mit Kanamycin behandelt werden könnten, umfassen Infektionen mit Escherichia coli, Serratia marcescens und Mycobacterium tuberculosis . Bei Tuberkulose, die häufig gegen mehrere Arzneimittel resistent ist, handelt es sich bei Kanamycin um eine Zweitlinientherapie, die erst nach dem Versagen einer Erstbehandlung verschrieben wird. Es wird normalerweise in Kombination mit anderen Arzneimitteln eingenommen, um die Wirksamkeit der Behandlung zu erhöhen, wenn der Erreger Kanamycin-Resistenz aufweist.
Gene und Mutationen sind die Gründe für die Kanamycinresistenz. Ein Bakterium kann natürlich gegen das Medikament resistent sein. Ein solches Beispiel ist das nptII-Gen, das natürlich in Bakterien vorkommt und ein Enzym produziert, das die Wirkung von Kanamycin in der Bakterienzelle hemmt. Diese Art der natürlichen Resistenz wird von den Bakteriengenerationen weitergegeben.
Verschiedene Bakterien können auch auf horizontale Weise ein Kanamycin-Resistenzgen erhalten. Ein bakterielles Virus, das zuvor eine Zelle infiziert hat, kann versehentlich ein Gen aus dieser Zelle aufnehmen und in eine andere Zelle übertragen. Bakterien können sich auch in kleinen DNA-Kreisen, sogenannten Plasmiden, kleine Pakete genetischen Materials geben. Manchmal nimmt eine Zelle einfach lose Gene von zerstörten Zellen in der Umgebung auf.