Antibiotikaresistenzen durch Umweltverschmutzung

So verursacht Umweltverschmutzung Antibiotikaresistenzen

Die zunehmenden Resistenzen von Krankheitserregern gegen Antibiotika sind ein erhebliches Problem in der Medizin. Bisher gut behandelbare Erkrankungen können wieder zu tödlichen Bedrohungen werden. Vor allem der übermäßige Einsatz von Antibiotika wird bisher für das vermehrte Auftreten der Resistenzen verantwortlich gemacht, aber auch die Umweltverschmutzung spielt laut einer aktuellen Untersuchung eine maßgebliche Rolle.

Antibiotikaresistente Krankheitserreger sind eine wachsende Gesundheitsbedrohung weltweit. Die Ursache für das vermehrte Auftreten der Resistenzen liegt dabei nicht nur in dem übermäßigen Einsatz von Antibiotika, sondern auch in der Umweltverschmutzung, berichtet das Forschungsteam um Jesse C. Thomas von der University of Georgia.

Resistenzgene machen die Bakterien immun

Viele Infektionskrankheiten werden durch Bakterien verursacht und die meisten davon waren bisher mit Antibiotika relativ gut therapierbar. Allerdings entwickeln immer mehr Bakterien Resistenzen gegen die Arzneien. Die Gründe hierfür sind bislang nicht gänzlich geklärt, doch ist mittlerweile bekannt, dass bestimmte Gene der Bakterien mit den Antibiotikaresistenzen zusammenhängen (Resistenzgene oder Antibiotikaresistenz-Gene; ARG)

Starke Korrelation nachgewiesen

Bei der Untersuchung der Bakterien in verschiedenen Böden stellten die Forschenden mit Hilfe der sogenannten Genomanalyse fest, dass in Böden mit hoher Schwermetallbelastung vermehrt Bakterienarten mit ARG zu finden sind, Das Forschungsteam spricht von einer „starken Korrelation zwischen Antibiotikaresistenz und Schwermetallbelastung.“ Die Bakterien mit den ARG wiesen zudem gleichzeitig eine Resistenz gegen beispielsweise Arsen, Kupfer, Kadmium und Zink auf, berichten die Forschenden.

Erhöhter Selektionsdruck

Mikroorganismen entwickeln im Laufe der Zeit neue Strategien und Gegenmaßnahmen, um sich zu schützen und der übermäßige Einsatz von Antibiotika in der Umwelt erhöhe den Selektionsdruck auf die Bakterien, was die Entwicklung neuer multiresistenter Arten beschleunige, erläutert der Studienleiter. Auch die Schwermetallbelastung erhöhe diesen Selektionsdruck.

„Viele Bakterien besitzen Gene, die gleichzeitig auf mehrere Verbindungen wirken, die für die Zelle toxisch wären, und dazu gehören auch Metalle“; so Thomas. Doch im Gegensatz zu Antibiotika werden Schwermetalle in der Umwelt nicht abgebaut, wodurch sie langfristig den Selektionsdruck weiter erhöhen und auch vermehrte Antibiotikaresistenzen verursachen könnten, ergänzt Professor Travis Glenn von der University of Georgia. Aus früheren Studien sei zudem bekannt, dass in Flüssen mit hoher Schwermetallbelastung vermehrt antibiotikaresistente Bakterien nachzuweisen sind.

Verständnis der Resistenzentwicklung erforderlich

„Wir brauchen ein besseres Verständnis dafür, wie sich Bakterien im Laufe der Zeit entwickeln, und wie sich das auch auf unser Trinkwasser und unsere Nahrung und schließlich auf unsere Gesundheit auswirken kann,“ so das Fazit des Studienleiters. Der jetzt entdeckte Zusammenhang zwischen den Antibiotikaresistenzen und der Schwermetallbelastung könne möglicherweise eine weitere Erklärung für den starken Anstieg der Resistenzen in den vergangenen Jahrzehnten sein. (fp)