Wirkungsweise konventioneller Antibiotika verbessern durch CBD

Titelbild: Erin Stone auf Pixabay

Seit der bahnbrechenden Entdeckung von Penicillin durch Alexander Fleming im Jahr 1928, stellt Antibiotika ein unverzichtbares Instrument innerhalb der Medizin dar, um bakterielle Infektionen zu heilen. Während wir heute noch die bewährten Methoden anwenden, entwickeln sich die Bakterien jedoch weiter. Mutationen zufolge bilden die Bakterienstämme immer mehr Resistenzen gegenüber Antibiotika aus, was zu einem erhöhten Risiko für den Patienten führt. Der übermäßige Gebrauch von Antibiotika stellt dabei einen wesentlichen Faktor dar. Die Weltgesundheitsorganisation sieht Resistenzen gegen Antibiotika als “eine zunehmende Bedrohung für die globale öffentliche Gesundheit, die Maßnahmen in allen Regierungsbereichen und in der Gesellschaft erfordert”. Demnach ist es an der Zeit, nach unkonventionellen Lösungen zu suchen, um den Kampf gegen schädliche Bakterien, sowohl beim Menschen als auch bei Tieren, nicht zu verlieren. Es stellt sich heraus, dass eine solche Lösung CBD sein kann.

Was sind Antibiotika

Ursprünglich bezeichnen Antibiotika natürliche Stoffwechselprodukte von Pilzen oder Pflanzen. Diese Stoffe können schon in geringer Konzentration das Wachstum von anderen Mikroorganismen hemmen und dieses sogar abtöten. Heutzutage versteht man unter dem Begriff Antibiotikum eher eine synthetische Substanz mit antimikrobieller Wirkung. Sie werden meistens zur Behandlung von bakteriellen Infektionskrankheiten eingesetzt. Antibiotika wirken prinzipiell nur gegen Bakterien. Je nachdem ob ein Antibiotikum nur wenige oder sehr viele Bakterien bekämpfen kann, spricht man von Schmalspektrum- oder Breitspektrumantibiotikum. Wirkstoffe, die gegen Pilze oder Viren eingesetzt werden, nennt man Antimyotika oder Virostatika. Auch gegen Würmer oder Protozoen (einzellige Organismen) sind Mittel vorhanden. Zusammen bilden all diese Arzneistoffe die Gruppe der Antiinfektiva.

Wann werden Antibiotika eingesetzt

Wenn Bakterien in das Körpergewebe eindringen, liegt eine bakterielle Infektion vor. Meistens gelingt es dem Körper jedoch, mit Hilfe der körpereigenen Abwehr die Bakterien zu beseitigen, ohne dass es zu Krankheitssymptomen kommt. Sollten sich die Bakterien allerdings schneller vermehren als die körpereigene Abwehr reagieren kann, dann entsteht eine Infektionskrankheit mit Entzündungszeichen. Nun bedarf es einer Behandlung, die den Bakterien schädigt und deren weitere Verbreitung strikt unterbindet, während gleichzeitig die körpereigenen Zellen verschont bleiben.

Wirkungsweise von Antibiotika

Antibiotika können auf zweierlei Art und Weise wirken. Ein Antibiotikum wirkt bakteriostatisch, wenn lediglich die Vermehrung der Bakterien unterbunden wird, ohne diese zu töten. Beispielsweise wirken diese Antibiotika auf die Ribosomen der Bakterien. Sie verhindern dort das Anlagern von tRNA, wodurch die DNA-Information nicht in Proteine umgewandelt werden kann. Für die Vermehrung des Bakteriums ist das fatal. Diese Art von Antibiotika wird Tetracycline genannt. Andere wiederum verstopfen den Ausgang, durch den das neu gebildete Protein das Ribosom verlässt, um die Vermehrung der Bakterien zu verhindern. Letzter werden als Makrolid-Antibiotika bezeichnet.

Antibiotika können aber auch bakterizid wirken. In diesem Fall vernichtet das Antibiotikum die vorhandenen Bakterien komplett. Aminoglykosid-Antibiotika lagern sich beispielsweise an den Ribosomen an und stören die Proteinbiosynthese durch die Bildung von nutzlosen Proteinen, die zudem die Zellwände beschädigen. Das Bakterium platzt daraufhin. Andere bakterizide Antibiotika verhindern einen ordnungsgemäßen Aufbau der Zellwände. Es entstehen Löcher und das Bakterium wird instabil. Durch den Druckunterschied zwischen Zellinneren und -äußeren, kommt es schließlich zum Platzen der Zelle. Polypeptid-Antibiotika stören die Transportmechanismen der Zellwand, sodass schädliche oder giftige Stoffe die Zelle nicht mehr verlassen können. Das führt ebenfalls zum Tod des Bakteriums.

Gefahren aufgrund der Gabe von Antibiotika

Damit Antibiotika wirken können, ist es zwingend notwendig, die „Spielregeln“ einzuhalten. Man sollte das Medikament genauso lange einnehmen, wie es verschrieben wurde. Tut man dies nicht, können Bakterien überleben und die Krankheit erneut ausbrechen. Außerdem kann es passieren, dass während der Einnahmezeit gewisse Bakterien eine Resistenz gegen das Antibiotikum entwickelt haben. Dies kann passieren, weil sich Bakterien so schnell vermehren und möglicherweise in dieser Zeit Mutationen entwickelt haben, die gegen den Wirkstoff resistent sind. Diese Keime haben dann einen Überlebensvorteil und ihr Anteil steigt. Nimmt man das Antibiotikum bis zum Ende, besteht eine Chance, dass selbst die mutierten Bakterien vernichtet werden können. Bricht man zu früh ab, kann es sein, dass die eigene Abwehr überfordert ist und die Bakterien und deren Vermehrung trotz Zugabe von Antibiotika beständig bleibt. Dann spricht man von einer herangezüchteten Resistenz. Auch eine zu häufige Gabe von Antibiotika kann diese Resistenz begünstigen. Daher sollten Ärzte nicht übereifrig Antibiotika verschreiben. Auch die Massentierhaltung trägt ihren Teil dazu bei. Da die Tiere oft standardmäßig Antibiotika eingetrichtert bekommen, können auch im Fleisch Spuren davon enthalten sein, die wir durch den Konsum wieder aufnehmen.

Die Antibiotika-Resistenz bezieht sich allerdings nicht, wie viele glauben, auf den Menschen sondern auf die Bakterien selbst. Eine einzelne Person kann nicht resistent gegen ein Antibiotikum werden. Man kann lediglich eine Antibiotika-Unverträglichkeit oder Allergie haben. Die Bakterien sind es, die resistent werden. Die Infektionsrate mit bakteriellen Krankheitserregern, die gegen Antibiotika resistent sind, hat in den letzten Jahren massiv zugenommen. Dazu zählt auch der MRSA-Erreger, eine antibiotikaresistente Variante des Bakteriums Staphylococcus aureus. Knapp ein Drittel der Bevölkerung trägt das Bakterium ständig in der Nase, was zunächst keine Gefahr darstellt. Trifft der Keim allerdings auf einen Menschen, der abgeschwächt ist oder dessen Hautbarriere etwa durch eine Operation durchbrochen wurde, kann es gefährlich werden. Lebensbedrohliche Infektionen, schwere Wundinfektionen, Blutvergiftungen und Lungenentzündungen können die Folge sein. Besonders schlimm wird es dann, wenn das Bakterium aufgrund einer Resistenz nicht wie gewöhnlich mit Antibiotika behandelt werden kann. Im Krankenhaus macht diese Variante etwa 15 bis 20 Prozent aller Staphylococcus aureus aus, weshalb die sogenannten Krankenhauskeime eine große Gefahr für geschwächte Patienten darstellen. Weltweit sterben jedes Jahr hunderttausende Menschen aufgrund der steigenden Zahl an Infektionen mit multiresistenten Keimen und dem gleichzeitigen Versagen antibiotischer Arzneimittel.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und die Vereinten Nationen (UN) warnen vor Antibiotikaresistenzen und bezeichnen diese sogar als schleichende Epidemie, welche unbedingt unterbunden werden muss. Spekulationen zufolge soll die Antibiotikaresistenz in den kommenden Jahrzehnten eine der häufigsten Todesursachen sein.

Ein weiteres Problem durch die Gabe von Antibiotika entsteht dadurch, dass auch die guten Bakterien im Körper vernichtet werden können, auf die wir eigentlich angewiesen sind. Betroffen sind dadurch beispielsweise die Darmbakterien. Durch die Zerstörung dieser kann es letztendlich zu Verdauungsproblemen kommen, weshalb ein Wiederaufbau der Darmflora nach der Gabe von Antibiotika sinnvoll sein kann. Vor allem deshalb, weil gerade diese Bakterien unser Immunsystem unterstützen. Antibiotika haben somit auch den Nebeneffekt, unser Immunsystem zu schwächen, obwohl sie dieses eigentlich stabilisieren sollen.

Forschung zur Verbesserung der Wirkungsweise von Antibiotika

Da die Bakterien also zunehmend Resistenzen entwickeln, steht die Entwicklung neuer bzw. die Verbesserung bereits existierender Antibiotika im Bereich der Forschung an oberster Stelle. Zusätzliche Substanzen werden erforscht, die in Kombination mit Antibiotika zu einem besseren Ergebnis bei der Bekämpfung von bakteriellen Infektionskrankheiten führen sollen. So ist es einem internationalen Forscherteam in Kooperation zwischen dem Department of Biomedical Sciences und dem Research Centre of optimal Health gelungen, die Wirkungsweise von Antibiotika bei bestimmten Arten von Bakterien durch zusätzliches Cannabidiol (CBD) zu steigern. Zudem sollen die Bakterien durch diese Zugabe weniger Resistenzen entwickeln. Bei CBD handelt es sich um ein nicht-psychoaktives Cannabinoid der weiblichen Hanfpflanze. Diverse Studien konnten bereits beweisen, dass der natürliche Wirkstoff eine positive Wirkung auf die Gesundheit und das körperliche sowie das geistige Wohlbefinden des Menschen als auch Tieres hat. Dadurch wird auch die stetig ansteigende Nachfrage von CBD-Ölen und -Extrakten erklärt. Obwohl immer mehr positive Eigenschaften des Cannabidiols erforscht werden, ist das volle Wirkungsspektrum noch nicht ausreichend erforscht. Mit ihrer Studie konnten die Forscher Dr. Sigrun Lange und Prof. Jimmy Bell einen großen Beitrag zu dem Thema CBD und Antibiotika leisten. Gemeinsam mit weiteren Kollegen haben sie speziell die Auswirkung von CBD auf die Freisetzung sogenannter Membranvesikel untersucht. Diese transportieren aus der Zelle ausgeschiedene Stoffe nach Außen oder dienen umgekehrt zur Internalisierung von Stoffen in die Zelle. Somit beeinflussen sie auch die Interaktion sowie Kommunikation zwischen den Bakterien und die Wirksamkeit von Antibiotika.

Wirkung von Antibiotika erhöhen durch CBD

In Experimente mit Antibiotikum und CBD in Kombination kam man schließlich zu dem Ergebnis, dass sich die Anzahl und die Struktur der Membranvesikel veränderte. Die Forscher haben diese Erkenntnis zum Anlass genommen, die Kombination an verschiedenen Arten von Bakterien zu testen. Dadurch stellte sich heraus, dass das Cannabidiol besonders stark bei dünnwandigen Bakterien die Freisetzung der Membranvesikel reduziert. Die Studie zeigt, dass durch die Kombination des Antibiotikums mit CBD mehr Bakterien abgetötet werden konnten. Die Forscher schlussfolgern daraus, dass eine solche Kombination nicht nur die Wirksamkeit des Medikaments erhöht sondern auch eine Chance besteht, dass sich Resistenzen weniger schnell entwickeln.

Ein weiteres Forscherteam von der University of Southern Denmark untersuchte ebenfalls CBD als Helfersubstanz um in Kombination die Wirksamkeit von Antibiotika zu erhöhen. Gegenstand der Untersuchungen war das Antibiotikum Bacitracin, welches gegen die zuvor beschriebenen Staphylococcus aureus-Bakterien eingesetzt wird. Im Fachjournal Scientific Reports berichten die Forscher von ihren Ergebnissen. Sie können ebenso eine stärkere Wirkung in Kombination der Stoffe feststellen, als der alleinige Einsatz von Antibiotika erzielen konnte. Die Studie zeigt, dass durch die Behandlung mit CBD die normale Teilung der Staphylokokken-Bakterien verhindert und die Bakterienmembran instabil wurde.

Chancen in der Medizin

Konventionelle Antibiotika stellen ein wesentliches Instrument bei der Behandlung bakterieller Infektionen dar. Allerdings reicht dieses allein oft nicht mehr aus, um schädliche Bakterien in ihrem vollen Umfang zu vernichten. Man stellte bereits 2008 fest, dass Extrakte aus den Cannabinoiden Cannabidiol (CBD), Cannabigerol (CBG), Cannabichrome (CBC) und Cannabinol (CBN) gegen multiresistente Krankheitserreger wirksam sind. Sie wirken in einer Reinheit von über 98 Prozent in Bakterienkulturen von MRSA-Stämmen ähnlich wie medizinische antibiotische Mittel. Ob die Phytocannabinoide irgendwann als vollständige Alternative zu Antibiotika innerlich eingesetzt werden können, müssen klinischen Studien zeigen. Bewiesen ist jedoch, dass für CBD ein großes Wirkungspotential als Helferstoff im Kampf gegen schädliche Bakterien besteht. Auf Grundlage der studienbezogenen Beobachtungen wird die Kombination von CBD und Antibiotika als eine vermeintlich neuartige Behandlung im klinischen Umfeld zur Behandlung von Infektionen mit spezifischen antibiotikaresistenten Bakterien vorgeschlagen. Inwieweit die antibakterielle Eigenschaft von Cannabidiol beispielsweise die Erzeugung und Beschaffenheit der Membranvesikel beeinflusst oder ob das bei der Kombinationsbehandlung irrelevant ist, ist bisher unklar. Dennoch sind die Ergebnisse vorliegender Studien von großer Relevanz für die weitere Forschung und den Umgang mit Antibiotika in der Medizin. Durch solche Kombinationsbehandlungen wird nämlich nicht nur weniger Arznei benötigt und der Resistenzentwicklung entgegengewirkt, es schont auch Patient und Umwelt.