Warum moderne Infektionsmedizin mehr braucht als neue Antibiotika
Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Nadine KretschmerDie Antibiotika-Resistenz ist heute eine der zentralen Herausforderungen in der Medizin. Gemeint ist die Fähigkeit von Mikroorganismen, antimikrobiellen Wirkstoffen auszuweichen, sodass Infektionen persistieren, schwerer behandelbar werden und mit erhöhter Morbidität und Mortalität einhergehen [1]. Was früher als kalkulierbare Routineinfektion galt, kann heute bei Patient:innen mit Komorbiditäten, Immunsuppression oder wiederholten Krankenhausaufenthalten rasch zur therapeutischen Herausforderung werden. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) zählt die antimikrobielle Resistenz zu den wichtigsten globalen Gesundheitsbedrohungen. In Europa werden jährlich mehr als 35.000 Todesfälle direkt mit resistenten Erregern assoziiert [2].
Antibiotikaresistenz: Ein Problem mit vielen Ursprüngen
Der wichtigste Treiber einer antimikrobiellen Resistenz ist der übermäßige und unangemessene Einsatz antimikrobieller Substanzen in Humanmedizin, Tierhaltung und Umwelt. Diese One-Health-Perspektive ist entscheidend, weil Resistenzgene nicht an Sektorengrenzen haltmachen: Sie zirkulieren zwischen Menschen, Tieren, Lebensmitteln, Abwasser und Umweltreservoiren. Besonders in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen treffen hohe Infektionslast, eingeschränkte Diagnostik, rezeptfreie Antibiotikaverfügbarkeit und schwache Überwachungsstrukturen aufeinander [1]. Gleichzeitig zeigt die klinische Realität auch in Hochlohnländern, dass Ressourcen allein nicht genügen. Entscheidend sind eine strukturierte Diagnostik, Infektionsprävention, die rationale Verschreibung sowie eine konsequente Therapieüberprüfung [3].
Globale Dynamik und lokale Konsequenzen
Bei den Resistenzen zeigen sich außerdem deutliche regionale Unterschiede: die Carbapenem-Resistenz bei Escherichia coli bleibt global eher niedrig, ist aber in Südostasien und Indien deutlich höher. Klebsiella pneumoniae zeigt weltweit hohe Resistenzraten, während Pseudomonas aeruginosa vielerorts stabile, aber klinisch relevante Resistenzniveaus aufweist [1]. Für die einzelne Region ist jedoch nicht der globale Durchschnitt entscheidend, sondern das lokale Antibiogramm. Ein empirisches Schema, das in der einen Region sinnvoll ist, kann in einer anderen bereits unzureichend sein. Deshalb gehört die Kenntnis lokaler Resistenzprofile heute besonders in der Notaufnahme, der inneren Medizin, der Intensivmedizin und der Geriatrie zur klinischen Grundkompetenz.
Die internistische Risikokonstellation
Internistische Patient:innen vereinen häufig mehrere Risikofaktoren für Infektionen mit multiresistenten Erregern. Dazu zählen vorausgegangene Antibiotikatherapien, eine chronische Niereninsuffizienz, Diabetes mellitus, Malignome, eine Immunsuppression, invasive Zugänge oder auch wiederholte Krankenhauskontakte [2]. In dieser Gruppe ist die initiale Therapie oft besonders schwierig: Einerseits muss bei Sepsis oder einer schweren Pneumonie rasch wirksam behandelt werden, andererseits erhöht jede unnötige Breitspektrumtherapie den Selektionsdruck [1, 2]. Genau hier entsteht die zentrale Spannung der modernen Infektionsmedizin. Es geht nicht darum, „schmal“ oder „breit“ als Dogma zu wählen, sondern früh angemessen zu starten und anschließend aktiv zu präzisieren.
Warum klassische Antibiotika angreifbar sind
Viele konventionelle Antibiotika greifen an einem dominanten bakteriellen Ziel an, etwa der Zellwandsynthese, Proteinsynthese oder DNA-Replikation. Diese Spezifität ist pharmakologisch elegant, aber evolutionsbiologisch verwundbar. Eine Mutation, ein erworbenes Resistenzgen, eine enzymatische Inaktivierung oder eine veränderte Permeabilität kann genügen, um die Wirksamkeit erheblich zu reduzieren. Hinzu kommt, dass Antibiotika den Infektionsort nicht immer in ausreichenden Konzentrationen erreichen, etwa bei Abszessen, Biofilmen, nekrotischem Gewebe oder Fremdmaterial. Subinhibitorische Konzentrationen sind jedoch besonders problematisch, weil sie Bakterien nicht eliminieren, sondern die Anpassung und Selektion begünstigen können [4].
Biofilme als klinische Schutzräume
Eine weitere Rolle spielen Biofilme. Biofilme sind strukturierte bakterielle Gemeinschaften, eingebettet in eine selbst produzierte extrazelluläre Matrix. In ihnen unterscheiden sich Bakterien funktionell von freischwimmenden Bakterien: Sie wachsen langsamer, kommunizieren über Signalmoleküle und sind schlechter für Antibiotika und Immunzellen erreichbar [4]. Das erklärt, warum Katheterinfektionen, Endoprotheseninfektionen, chronische Wunden oder beatmungsassoziierte Pneumonien oft nicht allein durch eine „passende“ Substanz kontrolliert werden. Entscheidend sind dann die Fokussanierung, die Entfernung infizierten Materials, eine adäquate Gewebepenetration sowie eine ausreichend lange, aber nicht unnötig verlängerte Therapiedauer.
Effluxpumpen: Mehr als bakterielle Abflüsse
Ein weiterer interessanter Resistenzmechanismus sind Effluxpumpen, also membranständige Transportsysteme, die Antibiotika aktiv aus der Bakterienzelle entfernen. Bei gramnegativen Erregern spielen Resistance-Nodulation-Division-Pumpen eine zentrale Rolle. Sie nutzen die protonenmotorische Kraft, um strukturell unterschiedliche Substanzen auszuschleusen. Dadurch sinkt die intrazelluläre Wirkstoffkonzentration häufig unter die Schwelle klinischer Effektivität. Neuere Erkenntnisse zeigen jedoch, dass Effluxpumpen nicht nur passive Resistenzinstrumente sind. Sie beeinflussen das Membranpotenzial, die Redoxbalance, den Stoffwechselzustand, die Stressantwort und die Wachstumsphasen der Bakterien [5].
Effluxhemmung als therapeutisches Prinzip
Wenn Effluxpumpen zentrale Schaltstellen bakterieller Anpassung sind, werden Effluxpumpen-Inhibitoren auch therapeutisch attraktiv. Allosterische Effluxpumpen-Inhibitoren binden nicht zwingend dort, wo Antibiotika transportiert werden, sondern stören Konformationswechsel oder die Protonenweiterleitung innerhalb der Pumpe. Dadurch könnten bestehende Antibiotika wieder wirksamer werden, ohne dass sofort komplett neue Wirkstoffklassen entwickelt werden müssen. Besonders spannend ist der doppelte Angriff: Einerseits steigt die intrazelluläre Antibiotikakonzentration, andererseits wird die bakterielle Bioenergetik destabilisiert [5]. Viele dieser Strategien stehen jedoch noch vor klinischen Herausforderungen – etwa hinsichtlich Gewebepenetration, Pharmakokinetik und Resistenzentwicklung –, verschieben aber den Blick von der Suche nach einem neuen Antibiotikum hin zu neuen Kombinationsansätzen.
Neue Antibiotika: Fortschritt mit Grenzen
In den letzten Jahren wurden mehrere neue Substanzen und Kombinationen verfügbar, darunter Ceftazidim-Avibactam, Meropenem-Vaborbactam und Cefiderocol. Diese Wirkstoffe erweitern die Optionen bei bestimmten Carbapenemase-bildenden Enterobacterales, resistenten Pseudomonas-Stämmen oder komplizierten nosokomialen Infektionen. Für Patient:innen mit schweren Infektionen kann dies entscheidend sein, insbesondere wenn ältere Reserveantibiotika wie Colistin wegen Toxizität oder unzureichender Wirksamkeit problematisch sind. Dennoch lösen neue Antibiotika das Resistenzproblem nicht allein. Wenn sie ungezielt, zu breit oder zu lange eingesetzt werden, wiederholt sich derselbe Selektionsprozess, der frühere Wirkstoffe entwertet hat [2].
Deeskalation ist kein Rückzug, sondern Präzisierung
Ein zentraler klinischer Schritt ist die Reevaluation nach 48 bis 72 Stunden. Sobald Blutkulturen, Urinkulturen, respiratorische Proben, molekulare Tests oder Antibiogramme vorliegen, sollte die Therapie überprüft und, wenn möglich, deeskaliert werden [2]. Deeskalation bedeutet nicht, Patient:innen weniger ernst zu nehmen, sondern die Therapie an die Evidenz anzupassen. Dazu gehören Dosisoptimierung, therapeutisches Arzneimittelmonitoring, die Umstellung von intravenöser auf eine orale Therapie sowie die Festlegung einer klaren Therapiedauer. Gerade in der Inneren Medizin, wo Infektion, Organfunktion und Multimedikation eng miteinander verwoben sind, ist diese strukturierte Therapiesteuerung entscheidend.
Nanoformulierungen: kombinierter Angriff auf resistente Erreger
Nanoformulierungen eröffnen eine weitere therapeutische Möglichkeit. Sie können bakterielle Membranen physikalisch destabilisieren, reaktive Sauerstoff- und Stickstoffspezies erzeugen, Biofilme durchdringen, Wirkstoffe gezielter transportieren, Effluxmechanismen umgehen und Virulenzsignale beeinflussen. Anders als klassische Einzelzielantibiotika verfolgen sie häufig einen vielschichtigen Wirkansatz. Theoretisch erhöht das die evolutionäre Hürde für die Resistenzentwicklung, weil Bakterien mehrere Schutzmechanismen gleichzeitig aktivieren müssten. Besonders interessant ist die Kombination von Nanomaterialien mit klassischen Antibiotika, weil dadurch lokale Wirkstoffkonzentrationen steigen, die Bioverfügbarkeit verbessert und die Dosen potenziell reduziert werden könnten [4].
Nanotechnologie ist eine Chance, aber keine Wunderwaffe
Trotz aller Attraktivität ist die Nanotechnologie kein resistenzfreier Raum. Bakterien können auch gegenüber Nanomaterialien adaptive Strategien entwickeln, etwa durch Stressreaktionen, veränderte Membranfluidität, Kapselmodifikationen, Biofilmveränderungen oder den verstärkten Ausstrom gelöster Ionen. Eine subletale Nanopartikel-Exposition könnte sogar bakterielle Stressantworten und mobile genetische Elemente beeinflussen und so indirekt eine Resistenzselektion fördern [4]. Für die klinische Anwendung sind zudem Nanotoxikologie, Skalierbarkeit, regulatorische Standards und ökologische Auswirkungen relevant. Der Reiz liegt dabei nicht in der Vorstellung einer allumfassenden Therapie, sondern in intelligenten Kombinationen, kontrollierter Anwendung und klar definierten Indikationen.
Künstliche Intelligenz in der Diagnostik
Auch die künstliche Intelligenz (KI) findet im Bereich der Antibiotikaresistenz ihren Platz und kann die Medizin besonders dort verändern, wo Zeit und Daten entscheidend sind. Derzeit zeichnen sich vier Anwendungsbereiche ab: die phänotypische und genotypische Erregeridentifikation, die Antibiotika-Suszeptibilitätstestung, die Surveillance sowie die Antibiotikaentwicklung. Maschinelles und tiefes Lernen können Muster in Genomdaten, MALDI-TOF-Massenspektren, Mikroskopieaufnahmen, Agarplattenbildern oder radiologischen Daten erkennen und so die Diagnostik standardisieren [3]. In der Antibiotika-Suszeptibilitätstestung kann die KI helfen, Hemmhöfe, minimale Hemmkonzentrationen und komplexe Resistenzmuster reproduzierbarer zu interpretieren. Der klinische Nutzen entsteht jedoch erst, wenn solche Systeme schnell, validiert und in therapeutische Entscheidungswege eingebunden sind.
Surveillance wird zur Echtzeitaufgabe
Surveillance, die systematische Überwachung und Auswertung von Resistenzdaten, ist mehr als retrospektive Statistik. Sie soll Resistenztrends früh erkennen, Ausbrüche sichtbar machen und empirische Therapieschemata laufend anpassen. Internationale Systeme wie das Global Antimicrobial Resistance Surveillance System (GLASS) der WHO oder das European Antimicrobial Resistance Surveillance Network (EARS-Net) zeigen, wie wichtig eine kontinuierliche Datenerhebung ist. Gleichzeitig bestehen Lücken bei geografischer Abdeckung, Datenqualität und Integration heterogener Quellen. KI-gestützte Surveillance könnte hier helfen, klinische, mikrobiologische, genomische und epidemiologische Daten schneller zusammenzuführen [1, 3]. Entscheidend bleibt jedoch, dass Daten nicht nur gesammelt, sondern in konkrete klinische Maßnahmen umgesetzt werden.
Antibiotic Stewardship: das richtige Antibiotikum, in der richtigen Dosis, über die richtige Dauer, für die richtige Indikation
Ebenso gehört das Antimicrobial Stewardship im Bereich der Resistenzentwicklung erwähnt. Es bedeutet, für jede:n Patient:in den richtigen Wirkstoff, die richtige Dosis, den richtigen Applikationsweg und die richtige Dauer zu wählen; bei gleichzeitigem Blick auf Wirksamkeit, Toxizität, Resistenzdruck und Kosten. Audit und Feedback, Verschreibungsrestriktionen, Rapid Diagnostics und Clinical Decision Support Systems (CDSS), also klinische Systeme zur Unterstützung einer Entscheidungsfindung, können dabei den unangemessenen Antibiotikagebrauch reduzieren. Stewardship ist damit keine administrative Zusatzaufgabe, sondern gelebte klinische Präzisionsmedizin [1, 2].
Die Rolle der Internist:innen
Internist:innen stehen an einer Schnittstelle zwischen Akuttherapie, Multimorbidität, Mikrobiologie, Pharmakologie und Versorgungsorganisation. Sie müssen lokale Resistenzdaten interpretieren, Risikofaktoren für multiresistente Erreger erkennen, neue Substanzen sinnvoll einsetzen und Therapieentscheidungen im Verlauf aktiv revidieren. Gleichzeitig braucht es Zusammenarbeit in den Bereichen Mikrobiologie, Infektiologie, Pharmazie, Intensivmedizin und Hygiene [2]. Besonders wichtig ist dabei die Fähigkeit, diagnostische Unsicherheit auszuhalten, ohne reflexhaft maximal breit zu behandeln. Gute Resistenzmedizin bedeutet, initiale Sicherheit und spätere Präzision miteinander zu verbinden.
Prävention bleibt die wirksamste Therapie
So wichtig neue Wirkstoffe und Technologien sind: Die beste resistente Infektion ist die, die nicht entsteht. Infektionsprävention, Hygiene, Screening bei Risikokonstellationen, Impfprogramme, Kathetermanagement sowie eine konsequente Fokussanierung reduzieren den Antibiotikabedarf direkt [1, 2]. Darüber hinaus können Impfungen indirekt den Resistenzdruck senken, da sie das Auftreten bakterieller Sekundärinfektionen und den Bedarf an empirischer Antibiotikagabe verringern. In Krankenhäusern müssen solche Maßnahmen mit Überwachung und Stewardship verzahnt werden. Resistenzkontrolle ist deshalb keine Aufgabe einzelner Spezialist:innen, sondern eine institutionelle Kultur.
Fazit: Die Zukunft ist kombiniert, datengetrieben und klinisch
Die Zukunft der Antibiotika-Resistenz liegt wohl nicht in einer einzigen Lösung. Neue Antibiotika, Effluxpumpen-Inhibitoren, Nanoformulierungen, eine KI-gestützte Diagnostik, Überwachung, Prävention und Stewardship greifen nur dann sinnvoll ineinander, wenn sie klinisch verantwortungsvoll eingesetzt werden. Für Mediziner:innen entsteht daraus eine neue Aufgabe: nicht nur Infektionen behandeln, sondern die Resistenzentwicklung antizipieren, Therapiepfade steuern und Daten in patientennahe Entscheidungen übersetzen. Antibiotika sollten wieder als präzise, begrenzte und schützenswerte Ressource verstanden werden. Genau darin liegt die Chance, moderne Medizin auch in einer Ära zunehmender Resistenz handlungsfähig zu halten.
Literatur:
- (1)
Raut et al. Antimicrobial Consumption and Resistance Dynamics AcrossHealthcare Level: Global Evidence and Stewardship Implications. Pathogens 2026, DOI: 10.3390/pathogens15040414
- (2)
Almeida et al. Innovations in the Treatment of Antibiotic - Resistant Infections in Internal Medicine. Cureus 2026, DOI: 10.7759/cureus.107208
- (3)
Hassan et al. Role of artificial intelligence in bacterial diagnostics and surveillance of anti-microbial resistance. Digital Health 2026, DOI: 10.1177/20552076261443074
- (4)
Gudepu et al. The Multifaceted Mechanistic Actions of Antimicrobial Nanoformulations: Overcoming Resistance and Enhancing Efficacy. Pharmaceutics 2026, DOI: 10.3390/pharmaceutics18040423
- (5)
Hada et al. Exploring allosteric efflux pump inhibitors and the role of bacterial membrane potential in modulating drug resistance. Frontiers Microbiology 2026, DOI: 10.3389/fmicb.2026.1802731