Resistenz oraler Mikroorganismen gegen Chlorhexidin und Kreuzresistenz gegen Antibiotika

• Antragsteller: Professor Dr. Ali Al-Ahmad; Professor Dr. Fabian Cieplik
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 434428114

Antibiotikaresistenzen wurden in den letzten 20 Jahren vielfach untersucht und auch medial stark thematisiert. Im Gegensatz dazu wurden Resistenzen gegenüber Antiseptika bisher deutlich weniger intensiv betrachtet. In der Zahnmedizin gilt Chlorhexidin (CHX) als Goldstandard-Antiseptikum und wird dort vielfach und häufig in frei verkäuflichen Mundhygieneprodukten angewendet. Da CHX jedoch auch in vielen anderen medizinischen Disziplinen Anwendung findet (z.B. zur Dekolonisierung von MRSA), hätte eine Entwicklung von Resistenzen gegenüber diesem Antiseptikum Auswirkungen für den gesamten medizinischen Bereich.Obwohl es bereits Hinweise auf ein Risiko von Kreuzresistenzen gegen CHX und medizinisch relevanten Antibiotika gab, wurde dieser Sachverhalt bisher kaum systematisch untersucht. Bei der Betrachtung von Resistenzen gegen CHX muss zwischen einer rein phänotypischen Adaptation der Mikroorganismen gegen dieses Desinfektionsmittel und einer genetisch determinierten stabilen Resistenz unterschieden werden. Insbesondere im oralen Biofilm können bei Anwendung von CHX Bereiche mit subinhibitorischen CHX-Konzentrationen entstehen, die zu einer Entwicklung von Resistenzen führen können. Da die Mechanismen für solche Resistenzen ähnlich den bei Antibiotika bekannten (z.B. Efflux-Pumpen) sein können, ist hier auch eine Entstehung von Kreuzresistenzen denkbar.Daher ist es das Ziel dieses gemeinsamen Sachbeihilfe-Antrags der Poliklinik für Zahnerhaltung und Parodontologie des Universitätsklinikums Regensburg und der Klinik für Zahnerhaltungskunde und Parodontologie des Universitätsklinikums Freiburg, die Entwicklung einer Resistenz oraler Bakterien nach mehrmaliger Exposition gegenüber CHX phänotypisch und genetisch zu untersuchen. Hierzu sollen orale Isolate in vitro mehrfach CHX ausgesetzt werden und eine folgende phänotypische Adaptation gegenüber CHX untersucht werden. Dabei soll auch die Entwicklung von Kreuzresistenzen gegenüber Antibiotika phänotypisch sowie molekulargenetisch und Veränderungen in der Biofilmbildungsfähigkeit der Isolate untersucht werden. Ausgewählte Isolate mit klarer phänotypischer Resistenzentwicklung gegenüber CHX sollen zudem mittels Gesamtgenomsequenzierung und mRNA-Sequenzierung im Vergleich zu den jeweiligen Wildtyp-Stämmen charakterisiert werden.Weiterhin soll eine Resistenzentwicklung gegenüber CHX in vivo im oralen Biofilm bei Patienten untersucht werden, bei denen aufgrund parodontalchirurgischer Maßnahmen CHX über mindestens 4 Wochen mehrmals täglich angewendet wird. Durch Shotgun-Metagenom-Analyse sollen potenzielle Verschiebungen im Mikrobiom sowie die Ausstattung mit Resistenzgenen untersucht werden.Die Erkenntnisse aus diesem Projekt sollen eine Einschätzung des Risikos einer Verbreitung von Resistenzen gegen CHX sowie damit verbundenen Kreuzresistenzen gegen Antibiotika erlauben und können daher für die gesamte Zahn- wie auch Humanmedizin von Bedeutung sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Wolfgang Buchalla; Professor Dr. Elmar Hellwig