Wirkung von Moxifloxacin auf bakterielle Pneumonieerreger in Alveolarmakrophagen

Rationale: Ziel dieses Projektes war es, ein physiologisch relevantes Modell zu entwickeln, um die biologische Wirkung von Antibiotika auf bakterielle Pneumonieerreger in Makrophagen zu untersuchen.

Methoden: Zunächst wurden Bedingungen entwickelt, unter denen die Quantifizierung des intrazellulären Wachstums von Bakterien in An- und Abwesenheit von Moxifloxacin möglich ist. Es wurden zwei Pneumonieerreger verwendet: Legionella pneumophila, der wegen seiner natürlichen Resistenz gegenüber β-Laktamantibiotika eine therapeutische Herausforderung darstellt und Mycobacterium tuberculosis, bei dem zunehmende Resistenzen die Entwicklung neuer Substanzklassen erfordern. 4 Tage nach Infektion wurden die Zellen lysiert und das Lysat auf geeigneten Nährböden kultiviert.

Ergebnisse: Es wurden Alveolarmakrophagen von 37 Patienten untersucht. Bei einem Bakterien-zu-Makrophagen Verhältnis von 3 (L. pneumophila) bzw. 5 (M. tuberculosis) wurde eine reproduzierbare Infektionsrate bei erhaltener Makrophagen-Vitalität nach 4 Tagen (86±9%) erzielt. Ab einer Moxifloxacin-Konzentration von 0,1µg/ml kam es zu einer signifikanten Abnahme der intrazellulären Legionellen (66%, p<0,001) und virulenten Mykobakterien (29%, p<0,05). Eine Erhöhung der Konzentration auf 10µg/ml führte zu einer vollständigen Elimination der Legionellen. Die Anzahl an Mykobakterien nahm bei dieser Konzentration um 92±6% ab. Toxische Wirkungen wurden nicht beobachtet, da 1) die LDH Freisetzung nicht erhöht war und 2) 10µg/ml Moxifloxacin die Zytokin- (TNF, IL-10) und Chemokinfreisetzung (RANTES) nicht veränderte.

Schlussfolgerung: Mit der In-vitro Infektion von humanen Alveolarmakrophagen steht uns für die Zukunft eine Möglichkeit zur Verfügung um die Wirkung von Antibiotika auf bakterielle Pneumonieerreger zu bestimmen. Moxifloxacin zeigte in diesem Modell eine sehr gute Wirkung gegen L. pneumophila und M. tuberculosis.