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Medizin

09. September 2013 Candida-Biofilme: Studie zeigt schnelle und nachhaltige Wirksamkeit von Micafungin

In den vergangenen Jahren und Jahrzehnten haben sich die technischen Möglichkeiten in der medizinischen Versorgung rasant weiterentwickelt. So kommen heute gerade bei schwer kranken Patienten, deren Immunabwehr eingeschränkt ist, eine Reihe von medizinischen Instrumenten zum Einsatz, beispielsweise Katheter, Herzklappen und Stimmprothesen. Da sich auf den Oberflächen der Instrumente Mikroorganismen in Form von Biofilmen anlagern können, nimmt seit einigen Jahren auch die Inzidenz von Biofilm-assoziierten Infektionen zu.  Candida albicans ist die Pilzart, die in diesen Fällen am häufigsten beteiligt ist. Eine Studie von Kaneko et al. konnte nun erneut die schnelle und nachhaltige Wirksamkeit von Micafungin (Mycamine®) gegen das Wachstum von Candida-Biofilmen nachweisen.

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Bei so genannten Biofilmen handelt es sich um eine Ansammlung von Mikroorganismen, die in einer Schicht aus Zuckern und Proteinen eingebettet sind. Bei den Pilzen sind dies vorwiegend die Spezies Candida albicans und Candida parapsilosis. Die Biofilme bilden sich z. B. auf den Oberflächen medizinischer Instrumente, mit denen bzw. über die sie in den Körper gelangen. Dort können sie teils lebensbedrohliche Infektionen auslösen, wenn sie in die Blutbahn gelangen und zu einer Blutstrominfektion führen. Diese Art der Infektion kommt häufig beim Einsatz von Zentralvenenkathetern (ZVK) vor.

Insgesamt ist in den vergangenen Jahren der Verbrauch invasiver medizinischer Instrumente angestiegen und mit ihm die Anzahl Biofilm-assoziierter Infektionen. Organismen in Biofilmen verhalten sich anders als freie Mikroorganismen. Insbesondere durch die Absonderung so genannter extrazellulärer polymerer Substanzen (EPS) entwickeln sie eine Art Schutzhülle, die sie gegen Antibiotika und Antimykotika unempfindlicher macht. Das ist auch der Grund dafür, dass die Infektion nach Absetzen der Therapie vielfach erneut auftritt und das Entfernen des jeweiligen Instruments notwendig macht (3). Doch selbst nach Entfernen - beispielsweise des ZVK - enden viele dieser Infektionen tödlich. Allein die Tatsache, dass es sich um eine Biofilm-Infektion handelt, ist ein unabhängiger Prädiktor für die Mortalität einer Candidämie (4). Um so wichtiger ist es, diese Patienten frühzeitig und effektiv zu behandeln.

Micafungin hemmt das Biofilm-Wachstum schnell und nachhaltig

Als besonders wirkungsvoll in der Behandlung von Biofilm-assoziierten Candida-Infektionen hat sich das Echinocandin Micafungin erwiesen. So zeigt eine aktuelle Studie der japanischen Forschergruppe um Yakihiro Kaneko, dass Micafungin das Biofilm-Wachstum schnell und nachhaltig unterdrückt (2). In der Studie wurden 5-Stunden-alte Candida-albicans-Biofilme entweder mit Micafungin oder mit Fluconazol behandelt. Die Entwicklung der Biofilme wurde per real-time-Mikroskopie festgehalten. Micafungin begann bereits wenige Minuten nach Behandlungsbeginn mit der Unterdrückung des Biofilm-Wachstums und konnte diesen Effekt über den gesamten Beobachtungszeitraum aufrecht erhalten. Die Wirkung von Fluconazol trat erst deutlich später ein. Micafungin zerstörte darüber hinaus die Candida-Zellen im Biofilm, was unter Fluconazol nicht beobachtet werden konnte. Neben der Wirkung gegen Candida-albicans-Biofilme war Micafungin auch gegen Candida-parapsilosis-Biofilme wirksam. Die Ursache für den deutlichen Vorteil von Micafungin im Vergleich zu Fluconazol sehen die Autoren im Wirkmechanismus von Micafungin, das direkt in die Glucan-Synthese eingreift, während Fluconazol die Ergosterol-Synthese hemmt.

Bereits in einer früheren In-vitro-Studie hatte Micafungin seine hohe Wirksamkeit gegen Candida-Biofilme nachgewiesen (6). Die Autoren konnten zeigen, dass Micafungin die metabolische Aktivität von Candida albicans Biofilmen sowohl in jungen Biofilmen (12 Stunden alt) als auch in reifen Biofilmen (5 Tage alt) signifikant reduziert.

Relevanz für die klinische Anwendung: Die Autoren der aktuellen Studie empfehlen, die besonderen Charakteristika der Antimykotika in der klinischen Anwendung zu berücksichtigen. Für Micafungin stelle insbesondere die schnelle Wirksamkeit gegen Candida-Biofilme einen bedeutsamen klinischen Vorteil dar.

Wie Candida-Biofilme entstehen, wie sie sich ausbreiten und wie Micafungin und Fluconazol auf die Entwicklung der Biofilme wirken, können Sie sich in den Videos zur Studie online unter  http://www.astellas-antiinfektiva.de/257&tr=Mycamine_Biofilm-Videos ansehen.

Literaturhinweise:
(1) Ramage G et al. Eukaryotic Cell 2005;4:633-8
(2) Kaneko Y et al. Antimicrob Ag Chemother 2013;5:2226-30
(3) Kojic EM et al. Clin Microb Rev 2004;17:255-67
(4) Tumbarello M et al. J.Clin.Microbiol. 2007; 45:1843-50
(5) Kuhn DM et al. Antimicrob Agents Chemother 2002;46:1773-80
(6) Cateau E et al. J Antimicrob Chemother 2008;62:153-5

Quelle: Astellas


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