Schachmatt: So manipuliert Clostridioides difficile die Mikrobiota

Trifft C. difficile auf eine dysbiotische Mikrobiota, übernimmt es die Kontrolle und hält sich hartnäckig. Wie macht der Erreger das? Einblicke in die Strategien gibt Prof. dr. Maja Rupnik, Medical Faculty, University of Maribor, Slowenien, und National Laboratory of Health, Environment and Food, Maribor.

Ist die Mikrobiota nach einer Antibiotikabehandlung geschwächt, kann C. difficile Fuß fassen und aus seiner Nische herauswachsen. Wie er dabei die Mikrobiota verändert, war lange unklar. Jetzt zeigen Studien: Der Erreger hält die Dysbiose aufrecht und verstärkt sie. Damit schafft er sich ideale Bedingungen und verlängert sein Zeitfenster im Darm.

Einblicke in seine Strategien geben Experimente, bei denen fäkale Mikrobiota in einem für C. difficilekonditionierten Medium kultiviert wurde.1 Das führte zu einer reduzierten Diversität mit bakteriellen Signaturen, die im Vergleich zu anderen Darmpathogenen spezifisch für C. difficile waren. Zudem waren die Effekte Ribotyp-spezifisch, was erklären könnte, dass bestimmte Stämme erfolgreicher sind als andere. Typisch für alle Stämme war die Unterdrückung von Bifidobacterium longum, einem Schlüsselbakterium für die Kolonisationsresistenz.

1. difficile gedeiht besonders gut in dysbiotischer Mikrobiota – u. a., weil es in diesem Milieu seine Sporenbildung erhöht. Das gewährleistet eine bessere Übertragung, fördert die Bildung von Langzeitreservoirs in Makrophagen und stimuliert eine Entzündungsreaktion, die es für sich nutzt.2 Denn entzündungsbedingt sind mehr Aminosäuren verfügbar, die für C. difficile essenziell sind und als Wachstumsbooster wirken. Gleichzeitig entzieht es damit Kommensalen die Nahrungsgrundlage und hungert sie aus.3

Prophylaxe: Mit Blaubeeren die Mikrobiota stärken?

Diese Erkenntnisse unterstreichen, wie essenziell eine intakte Kolonisationsresistenz ist, um C. difficile während und nach einer Infektion (CDI) in die Schranken zu weisen. Ob es möglich ist, die Mikrobiota bei Antibiotikakontakt gegen C. difficile resistenter zu machen und einer CDI vorzubeugen, untersuchte eine aktuelle Studie.4 Dabei wurden Clindamycin und Polyphenolextrakte aus Granatapfel und Blaubeeren einzeln und in Kombination verwendet, um fäkale Mikrobiota zu modulieren. Anschließend wurde sie mit C. difficile (Ribotyp 027) inokuliert und das Wachstum sieben Tage analysiert. Tatsächlich beeinflussten die Polyphenole mehrere Bakterien der Mikrobiota. Entgegen den Erwartungen hemmten die Veränderungen das Wachstum von C. difficile nicht, verringerten aber die Aktivität der Toxine. Für diesen Effekt war hauptsächlich Clostridium sporogenes verantwortlich. Dies könnte ein neuer Ansatz für ein nicht-antibiotisches Mittel zur Linderung von CDI sein.

Fazit für die Praxis

Die Therapie von CDI sollte sich nicht nur auf die Eliminierung von C. difficile konzentrieren, sondern auch auf die Stärkung der Mikrobiota. Zur Prophylaxe einer primären CDI gibt es bisher keine effektiven Optionen.

Literatur

1 Horvat S et al. Sci Rep. 2017;7(1):16448.

2 Horvat S, Rupnik M. Front Microbiol. 2018;24(9):1633.

3 Fletcher JR et al. Nat Commun. 2021;12(1):462.

4 Mahnic A. et al. Sci Rep. 2020;10(1):8358.