Multiresistente Gene verbreiten sich auch über die Luft

MRSA. Bild: NIH.gov

Nach einer internationalen Untersuchung ist die Kontamination der Luft in Städten höchst unterschiedlich, aber schon durch Einatmen könnte man sich infizieren

Bekannt ist, dass sich Bakterien verbreiten, die gegen viele oder alle Antiobiotika multiresistent sind und daher zunehmend zu einer Gefahr werden(Warnung vor Bakterien, die gegen alle Antibiotika resistent sind). Die so genannten multiresistenten Erreger (MRE), wie das methicillinresistente pathogene Bakterium Staphylococcus aureus oder Streptococcus pneumoniae, entstehen vermutlich durch falsche Verwendung von Antibiotika. Sie gefährden normalerweise gesunde Menschen nicht, aber Menschen mit einem geschwächten Immunsystem, weswegen sie besonders in Krankenhäusern und Pflegeheimen virulent sind und lebensgefährliche Erkrankungen auslösen können. Gefährdet sind auch Menschen, die operiert werden oder größere Wunden haben, wodurch MRE in den Körper vordringen können.

Seit vielen Jahren wird vor den katastrophalen Folgen gewarnt, wenn sich die Multiresistenz, verursacht und verstärkt auch durch die Massentierhaltung, weiter ausbreitet und das Zeitalter der Antibiotika in die Post-Antibiotika-Phase übergehen gehen könnte. Falls keine neuen Wirkstoffe entwickelt werden, könnten dann viele Infektionen schlimm und auch lebensgefährlich werden, wie das vor der Zeit der Antibiotika der Fall war. Bislang sind keine Alternativen in Sicht. Auch Viren und Pilze könnten Resistenzen gegen Medikamente ausbilden.

Die WHO bezeichnet die Antibiotika-Resistenz als "eine der größten Bedrohungen der globalen Gesundheit, der Lebensmittelsicherheit und der Entwicklung". Manche Krankheiten sind bereits schwerer zu behandeln, die Krankenhausaufenthalte dauern bereits länger, die Kosten steigen und auch die Mortalität. Weltweit sollen bereits 700.000 Menschen jährlich wegen der Antibiotika-Resistent sterben.

Neben anderen Gründen (Hygiene, Ernährung, Arbeitsbedingungen, Umweltschutz, medizinische Fortschritte etc.) war die Verfügung über Antiobiotika ein entscheidender Faktor für die seit dem 19. Jahrhundert kontinuierlich gestiegene Lebenserwartung, deren Steigung allmählich an ihr Ende kommt oder womöglich auch sich verkehrt. Die britische Statistikbehörde ging letztes Jahr bereits davon aus, dass ein Grund für die sinkende Lebenserwartung die zunehmende Antibiotika-Resistenz sei.

Jetzt berichtet ein internationales Team in einer globalen Studie in Environmental Science & Technology der American Chemical Society über einen Infektionsweg für MREs, an den man bislang noch nicht gedacht hat und der das Risiko enorm vergrößert. Studien haben bereits gezeigt, dass Bakterien auf schlechte Luft, insbesondere Rußpartikel, auf vielfältige Weise strukturell, kompositionell und funktionell reagieren und dabei auch gegenüber Antibiotika resistent werden können (Ruß von Emissionen kann die Resistenz von Bakterien gegenüber Antibiotika stärken).

Die Wissenschaftler haben untersucht, inwieweit die Luft nicht nur durch die bekannten Schadstoffe kontaminiert ist, sondern womöglich auch durch multiresistente Keime bzw. deren Antibiotika-resistente Gene (ARG). Bekannt ist, dass auch diese Gene zwischen Bakterien ausgetauscht werden und sich in der Umwelt ablagern können. So wurden β-Lactam resistente Gene in städtischen Parks in Kalifornien oder Tetrazykline resistente Gene in der Nähe von Tierfütterungsstelen. Diese Untersuchungsergebnisse haben bereits die Vermutung entstehen lassen, dass Resistenzgene nicht nur durch Kontakt, sondern auch durch die Luft verbreitet werden können. Luftqualitätsuntersuchungen haben dies aber bislang nicht berücksichtigt.

Das Team hat nun erstmals 30 ARGs im Feinstaub der Luft von 19 Städten auf der ganzen Welt, in San Francisco, Warschau, Paris, Zürich, Peking oder Brisbane, untersucht. Dabei ging es um Resistenzen gegen sieben verbreitet eingesetzte Antibiotika wie ß-Lactam, Tetrazykline oder Sulfonamide. In der Luft San Franciscos wurden am meisten ARGs gefunden, in Peking deren größte Vielfalt. Die Verbreitung ist höchst unterschiedlich. Viele ARGs wurden auch in Tours (Frankreich), Haikou (China) oder Melbourne (Australien) entdeckt. Zürich, Bandung (Indien), Hongkong oder Shanghai weisen jedoch eine geringe Belastung auf. Die Städte unterscheiden sich, was die Luftkontamination durch ARGs betrifft, bis zum Hundertfachen. Am verbreitesten sind Resistenzen gegen Quinolone und ß-Lactame.

Verteilung der multiresistenten Gene. Bild: ACS

Nach den Wissenschaftlern kommen die resistenten Gene in der Luft aus verschiedenen Quellen: Massentierhaltung, Tierfutter, Abwasser, Krankenhäuser. Feinstaubpartikel könnten Bakterien bessere Reise- und Überlebensmöglichkeiten gewähren, so dass in schlechter Luft die Ansteckungsgefahr allgemein und auch für MREs höher ist. Im Sommer ist allgemein die Belastung höher, sie hat in den letzten Jahren auch zugenommen.

Ursachen für die höchst unterschiedliche Belastung gibt es viele: Verschreibung und Einnahme von Antibiotika, lokale Bakteriengemeinschaften, Klimabedingungen oder physikalisch-chemische Unterschiede. Die Wissenschaftler fanden etwa einen Zusammenhang mit der Einnahme von Antibiotika in Krankenhäusern und ARGs in der Luft. Eine Schwäche der Untersuchung ist, dass nur die Feinstaubbelastung in Städten berücksichtigt wurde, wo es keine oder kaum Massentierhaltung, landwirtschaftliche Nutzung oder Kläranlagen gibt. Eine Bedeutung für die unterschiedliche Belastung könnte auch die pharmazeutische Industrie spielen.

Bedenklich sei, so die Wissenschaftler, dass in vielen Städten in der Luft Resistenzgene für Vancomycin gefunden wurden. Das Antibiotikum wird bei schweren Staphylokokkeninfekten (MRSA), die um die 90 Prozent der Infektionen in Krankenhäusern ausmachen, als letztes Mittel eingesetzt und gilt als Reserveantibiotikum. Es könnte also auch bald das Ende der Wirksamkeit der Notfallantibiotika sein. (Florian Rötzer)

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