Wissenschaft im Fokus

Mispagel, H. & J. T: Gray (2005): Antibiotic resistance from wastewater oxidation ponds. – Water Environment Research 77 (7): 2996-3002.


Antibiotische Resistenz in Abwasserklärteichen

In einer extensiven mehrjährigen Studie über antibiotische Resistenzen in Abwasserklärteichen wurde für fünf Abwasserklärteiche von Mobilheimplätzen in den Counties Clarke und Oconee aufgezeigt, dass sie eine große Anzahl von Antibiotika resistenten Bakterien in die Wasserwege von Nord-Georgia entlassen. Dieses Abwasser trägt zu höheren Spiegeln von Stickstoffverbindungen, Phosphaten und Kolibakterien in den Bächen unterhalb der Teiche bei. Eine Untersuchung der Anwohner belegte, dass viele Personen die Vorschriften zur Einnahme ihrer Antibiotika nicht befolgten, und die Mehrheit spülte die restlichen Antibiotika durch die Toilette. In den Teichabwässern wurden Resistenzen gegen 18 Antibiotika gefunden: Amikacin, Amoxicillin/Clavulasäure, Ampicillin, Apramycin, Cefoxitin, Ceftiofur, Ceftriaxone, Cephalothin, Chloramphenicol, Ciprofloxacin, Gentamicin, Imipenem, Kanamycin, Nalidixinsäure, Streptomycin, Sulphamethoxazole, Trimethoprim/Sulphamethoxazole und Tetracycline.
Die abgelassenen Bakterien enthielten sowohl Integrone (mobile bakterien-spezifische Gencasetten) als auch Plasmide. Letztere waren auf einen Labor-Bakterienstamm von Escherichia coli übertragbar. Es wurde eine im Abfluss eines Teiches lebende Schildkröte gefunden, deren Fäces (Kot) multiple antibiotische Resistenzen zeigte. Im letzen Jahr dokumentierte RNA-Fingerprinting beweiskräftig das Überleben von drei mehrfach resistenten pathogenen Bakterien. Gegen Ceftriaxon resistente Stenotrophomonas maltophilia und Pseudomonas aerogenosa sowie gegen Ciprofloxacin resistente E. coli wurden durch die Klärteichstufen und den Abfluss verfolgt, was belegt, dass die Pathogene den Prozess überleben. Zusätzlich wurde im Abfluss ein potentielles Pathogen gefunden, Salmonella spp. des Serotyps D.
In dieser Studie wurden in den ersten beiden Stufen der Klärteiche gegen Tetracycline resistente Gene C und G entdeckt, die über den Abfluss direkt in die Umgebung abflossen. Diese Gene werden grundsätzlich in Bakterien des Verdauungssystems gefunden, und so kann vorausgesetzt werden, dass sie von menschlichem Ursprung stammen. Antimikrobielle Überreste aus der Betalactam Familie der Antibiotika wurde in allen Klärstufen gefunden und auch im Bach unterhalb des Teichs. Spuren von Tetracyclinen wurden in der ersten und zweiten Stufe gefunden. Zusätzlich zu den Antibiotika wurde dokumentiert, dass genetischer Code für Antibiotika-Resistenz wie auch die Antiobitika selbst die Behandlung im Klärteich überleben. Gegen Tetracyclin resistente Gene wurden in den Klärteichstufen identifiziert und der Abfluss geht in die Umwelt.
Ein Modell wurde entwickelt, um die Klärteichfunktion auch im Labor zu studieren. Ein Biofilm wurde hergestellt, indem hochgradig gegen Antibiotika resistente Salmonella typhimurium 3197 verwendet wurden, Teichwasser wurde hinzugefügt. Der Biofilm wurde mittels eines Scheibenreaktors prozessiert, der extra für die Studien von Biofilmen in der Natur hergestellt worden ist, allerdings unter Bedingungen, die geeigneter für die Bakterienansiedelungen sind, als die in der Natur. Die Kulturen offenbaren, dass unter diesen optimalen Bedingungen S. typhimurium 3197 in diesem in vitro System immer noch vorhanden waren. So dass der kompetitive Inhibitionsprozess, der dazu dient Bakterien in Klärteichen zu verringern, ein wichtiges Bakterium S. typhimurium 3197 in diesem nachgemachten Klärteich nicht entfernte.
Das Bioreaktormodell, das in dieser Studie entwickelt wurde, kann weiterhin genutzt werden, um Abflüsse aus Klärteichen zu untersuchen. Anhand dieser Daten handelt es sich offensichtlich um ein zweiseitiges Problem. Eine kostengünstige Technik muss entwickelt werden, die gegen Antibiotika resistente Bakterien in Klärteichen inaktiviert und auch die Antibiotika selbst entfernt. Eine Kampagne, der Öffentlichkeit bewusst zu machen, Antibiotika richtig zu nutzen und zu entsorgen, wurde vom Autor ins Leben gerufen, da das Abspülen von Antibiotika durch die Toilette in Amerika weit verbreitet ist.

Anmerkung von H.-J. Bidmon:
Eine sehr interessante Studie, die zeigt, wie sich Antibiotikaresistenzen verbreiten und wie sie letztendlich nicht nur den Menschen direkt selbst über geklärtes Abwasser beeinträchtigen können, sondern, die auch zeigt, welche Risiken sich für die Tierwelt und die Terraristik ergeben. Stellen Sie sich vor, sie führen ein mit gegen Antibiotika resistenten Bakterien befallenes Reptil ein. Dass das möglich ist, wird anhand der mit untersuchten Wasserschildkröte deutlich, denn, wer hat sich nicht schon das eine oder andere einfach so mitgebracht, und selbst amerikanische Züchter nutzen den einen oder anderen Wildfang zur Blutauffrischung. Hier tickt eine Zeitbombe ungeahnten Ausmaßes, denn wenn sich erstmal solch resistente, infektiöse Bakterienstämme in den Exotarien der Zoos oder in Privathaltungen breitgemacht haben, steht auch der Tierarzt mit seinem Repertoire an reptilienverträglichen Antibiotika machtlos davor. Ebenso werden die Resistenztests für noch wirksame Antibiotika zwangsläufig immer notwendiger, umfangreicher und kostspieliger. Etwas, das man sicherlich auch hierzulande stärker berücksichtigen müsste. Vor diesem Hintergrund könnten all die „Guten“, die immer noch mal über die so genannten guten Beziehungen, dem einen oder anderen etwas mitbringen sehr schnell zum Todesengel für das ganze schöne Hobby werden. Das ist sicher nicht als infame Anspielung gemeint, denn dass die Gefahr wissenschaftlich belegt und real ist, geht aus der obigen Arbeit klar hervor, und es verwundert eher, dass gerade Veterinäre allen voran die AGARK der DGHT nicht schon viel früher und vehementer auf diese Gefahren aufmerksam machen. Dabei wäre noch der Verlust von ein paar Tieren in dem einen oder anderen Privatbestand das kleinere Übel. Richtig kritisch würde es erst, wenn erste Patienten (Kinder) mit Infektion von resistenten Bakterien in den Krankenhäusern auftauchen und sicher nachzuweisen wäre, dass die Infektion auf Reptilien zurückzuführen ist. Wie amerikanische Politiker reagiert haben, wissen wir, wer nicht, kann es auf der DGHT-Homepage in einer Mitteilung vom 02.01.06 unter „Bakterienschleuder Schildkröte“ nachlesen. Glauben Sie wirklich, hiesige Gesundheitspolitiker hätten vor der Macht der Medien eine Chance anders als mit einem Haltungsverbot oder einem totalen Handelsverbot für Privathalter und Händler zu reagieren? Davor kann Sie auch kein Verband schützen, denn Reptilienhaltung hat bei weitem nicht die Lobby, wie die wirtschaftlich wesentlich bedeutendere Geflügelhaltung, obwohl uns auch dort schon aufgrund der Vogelgrippe demonstriert wurde, womit zu rechnen ist, siehe Freilaufverbot während der Zeit des Vogelzugs!
(s. auch Hanehoj, et al. (2005) Ugeskrift for Læger 168 (1): 63-64 oder WiF-Archiv)




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