Fä­kal­bak­te­ri­en im Was­ser rüs­ten sich ge­gen An­ti­bio­ti­ka

An­ti­bio­tika­re­sis­ten­zen kom­men nicht nur bei Kran­ken­haus­kei­men vor. Gra­zer For­scher ha­ben zahl­rei­che Re­sis­tenz­ge­ne auch bei Bak­te­ri­en aus der Mur ge­fun­den. Wo­her sie stam­men und wie sie im Fluss­was­ser über­le­ben, ist noch nicht ganz ge­klärt.

Der Standard - - FORSCHUNG SPEZIAL - Kurt de Swaaf

Graz – Das Er­geb­nis ist sicht­bar, mit­un­ter so­gar glas­klar. Vor gut drei­ßig Jah­ren lit­ten vie­le Flüs­se und Se­en noch un­ter er­heb­li­cher Ver­schmut­zung. Ab­wäs­ser brach­ten ih­re Öko­sys­te­me in Be­dräng­nis, manch­mal bis zum Kol­laps – Fisch­ster­ben in­klu­si­ve. Erst durch stren­ge­re Um­welt­ge­set­ze und den flä­chen­de­cken­den Bau von Klär­an­la­gen ge­lang ei­ne Trend­wen­de. Ei­ne po­ten­zi­el­le Ge­fahr je­doch wur­de bis­her weit­ge­hend über­se­hen. Und die lässt sich nur im La­bor er­ken­nen.

Seit ei­ni­ger Zeit ha­ben Ex­per­ten nicht nur die che­mi­sche Be­las­tung des Ober­flä­chen­was­sers im Au­ge, son­dern auch die mi­kro­bi­el­le. Un­ter­su­chun­gen zu­fol­ge tum­meln sich in den Flüs­sen be­acht­li­che Men­gen an Fä­kal­bak­te­ri­en wie Esche­ri­chia co­li und En­te­ro­coc­ci spec. Die Kon­zen­tra­tio­nen er­rei­chen zum Teil 100.000 pro Li­ter. Wahr­schein­lich stam­men sie aus Klär­wer­ken und wer­den von dort vor al­lem bei Über­las­tung durch Stark­re­gen ein­ge­schwemmt, er­klärt der Mi­kro­bio­lo­ge Clemens Kit­tin­ger von der Med-Uni Graz.

Sei­ne ei­ge­nen, bis­her un­ver­öf­fent­lich­ten Mes­sun­gen zei­gen, dass die An­la­gen im Nor­mal­be­trieb kaum Fä­kal­bak­te­ri­en ab­ge­ben. Das Wet­ter ist wo­mög­lich in­di­rekt zum Um­welt­ri­si­ko ge­wor­den. Kit­tin­ger warnt den­noch vor Hy­gie­ne­hys­te­rie. Men­schen mit ei­nem ge­sun­den Im­mun­sys­tem kön­nen die Mi­kro­ben kaum et­was an­ha­ben, be­tont er. „Ich selbst schwim­me auch in Flüs­sen.“

Bak­te­ri­en ver­fü­gen über ei­ne un­glaub­lich ho­he An­pas­sungs­fä­hig­keit. Die Ent­wick­lung von An­ti­bio­tika­re­sis­ten­zen ist Teil ih­res Über­le­bens­pro­gramms. Ei­ne sol­che Un­emp­find­lich­keit wird ge­ne­tisch fest­ge­legt. Das Erb­gut der Bak­te­ri­en trägt Co­des für die Pro­duk­ti­on be­stimm­ter En­zym­bau­stei­ne, wel­che die Wir­kung des An­ti­bio­ti­kums blo­ckie­ren oder aus­glei­chen.

Die ent­spre­chen­den DNA-Se­quen­zen müs­sen al­ler­dings nicht auf dem Haupt­chro­mo­som lie­gen. Oft sind Re­sis­tenz­ge­ne Teil so­ge­nann­ter Plas­mi­de – klei­ner, ring­för­mi­ger DNA-Ein­hei­ten, wel­che sich als Ko­pie von Zel­le zu Zel­le wei­ter­rei­chen las­sen. Sha­re­ware, so­zu­sa­gen. Der Aus­tausch von mit­un­ter le­bens­ret­ten­der In­for­ma­ti­on via Plas­mi­den ist ei­nes der äl­tes­ten Er­folgs­re­zep­te der Evo­lu­ti­on. Die DNA-Wei­ter­ga­be funk­tio­niert nicht nur un­ter Mi­kro­ben der­sel­ben Spe­zi­es. Bak­te­ri­en kön­nen ge­zielt Erb­gut­schnip­sel von an­ders­ar­ti­gen, zer­stör­ten Zel­len aus ih­rer Um­welt auf­neh­men.

Sel­te­ne Wi­der­stands­kraft

In Kli­ni­ken be­rei­ten An­ti­bio­tika­re­sis­ten­zen der Me­di­zin be­reits seit län­ge­rem Kopf­zer­bre­chen. Vor al­lem Sta­phy­lo­coc­cus au­reus hat sich dort als wah­rer Meis­ter der Wi­der­stands­kraft her­vor­ge­tan. Aber das Pro­blem bleibt nicht in den Spi­tä­lern.

2015 zum Bei­spiel wie­sen ita­lie­ni­sche Ex­per­ten im La­go Mag­gio­re bei see­be­woh­nen­den Bak­te­ri­en vier ver­schie­de­ne Re­sis­tenz­ge­ne nach. Clemens Kit­tin­ger und sein Team ha­ben nun in der Mur nach­ge­schaut – und wur­den fün­dig. Die im Stadt­zen­trum von Graz ge­nom­me­nen Was­ser­pro­ben ent­hiel­ten reich­lich Ko­li­bak­te­ri­en.

Et­wa 30 Pro­zent von ih­nen zeig­ten sich re­sis­tent ge­gen ver­schie­de­ne An­ti­bio­ti­ka aus der Grup­pe der Be­ta-Lac­ta­me und man­che zu­sätz­lich ge­gen den Wirk­stoff Tri­me­tho­prim. Die Gra­zer For­scher ent­deck­ten zu­dem ei­nen En­te­r­obac­ter-cloacae-Stamm mit Re­sis­tenz ge­gen wich­ti­ge Re­ser­vean­ti­bio­ti­ka so­wie ei­ne sel­te­ne Va­ri­an­te von Kleb­si­el­la oxy­to­ca, die eben­falls ge­gen Be­ta-Lac­ta­me un- emp­find­lich ist. In Ös­ter­reich ist Letz­te­re noch nie auf­ge­taucht.

Die im Fach­ma­ga­zin Sci­ence of the To­tal En­vi­ron­ment ver­öf­fent­lich­ten Stu­di­en­er­geb­nis­se wer­fen ei­ni­ge Fra­gen auf. Zum ei­nen ist die An­zahl der ge­fun­de­nen Re­sis­ten­zen bei den Ko­li­bak­te­ri­en mit 18 ver­schie­de­nen Ty­pen be­mer­kens­wert hoch. Wo­her stammt die­se Di­ver­si­tät? An­ti­bio­tika­re­sis­ten­zen ent­ste­hen durch­aus auch oh­ne mensch­li­ches Zu­tun, be­tont Kit­tin­ger. Schließ­lich sei­en Pe­ni­cil­lin und ähn­li­che Sub­stan­zen ur­sprüng­lich Na­tur­pro­duk­te, die von Pil­zen frei­ge­setzt wer­den. Da­ge­gen wapp­nen sich Bak­te­ri­en seit eh und je. Der ex­zes­si­ve Ein­satz von syn­the­ti­schen An­ti­bio­ti­ka be­schleu­nigt je­doch die­sen Evo­lu­ti­ons­pro­zess. Durch Mu­ta­ti­on und Se­lek­ti­on ent­ste­hen stän­dig neue Gen­va­ri­an­ten.

„Es ist wirk­lich ei­ne Art Wett­rüs­ten“, sagt Kit­tin­ger. Je mehr Wirk­stof­fe durch fahr­läs­si­ge Ver­wen­dung oder man­gel­haf­te Ab­was­ser­be­hand­lung in die Um­welt ge­lan­gen, des­to grö­ßer wer­de die Re­sis­tenz­viel­falt. Vor al­lem in Schwel­len­län­dern dürf­te die Ent­wick­lung ra­sant von­stat­ten­ge­hen. „Ich mag mir gar nicht vor­stel­len, was in ei­nem Fluss wie dem Gan­ges al­les drin ist.“

Wie es al­ler­dings Fä­kal­bak­te­ri­en ge­lingt, in der Mur zu ge­dei­hen und dort ih­re Re­sis­ten­zen aus­zu­bau­en, bleibt vor­erst un­klar. Sie dürf­ten im Fluss­was­ser ei­gent­lich gar nicht so lan­ge über­dau­ern, von Ver­meh­rung ganz zu schwei­gen. Ein mög­li­ches Re­fu­gi­um wä­ren Bio­fil­me – kom­ple­xe Le­bens­ge­mein­schaf­ten aus Pil­zen, Bak­te­ri­en und Ein­zel­lern, wie Kit­tin­ger er­klärt. In de­ren schüt­zen­der Schleim­hül­le herr­schen ganz an­de­re öko­lo­gi­sche Be­din­gun­gen. In den Was­ser­pro­ben tau­chen dann le­dig­lich von dort wie­der aus­ge­schwemm­te Kei­me auf.

Kit­tin­ger sieht die re­sis­ten­ten Fluss­be­woh­ner nicht als aku­tes Ge­sund­heits­ri­si­ko. Trotz­dem soll­te man die Aus­brei­tung der An­ti­bio­tika­re­sis­ten­zen im Au­ge be­hal­ten. Sys­te­ma­ti­sche Scree­nings sei­en nicht nur in Kli­ni­ken von­nö­ten. „Wir müs­sen auch in der Um­welt viel mehr nach­schau­en.“

Mi­kro­bio­lo­gen nah­men im Stadt­zen­trum von Graz (hier die Mur­in­sel) Was­ser­pro­ben – und fan­den reich­lich Ko­li­bak­te­ri­en.

Newspapers in German

Newspapers from Austria

© PressReader. All rights reserved.