Erreger übertragen Antibiotika-Resistenz auch an Bodenmikroben

Harmlose Bodenbakterien könnten zur Ausbreitung von Antibiotika-Resistenzen beitragen. Denn sie tragen inzwischen zahlreiche Resistenzgene in sich, die sie von Krankheitserregern des Menschen übernommen haben. Das hat eine internationale Forschergruppe bei der Untersuchung von Bodenproben festgestellt. Sie entdeckten darin Mikroben, die gegen fünf gängige Klassen von Antibiotika immun waren. Die Resistenzgene dieser harmlosen Bakterien seien identisch mit denen von Keimen, die gefährliche und schwer zu bekämpfende Infektionen hervorrufen, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin „Science“.

Das deute darauf hin, dass die Erreger die Resistenzgene über direkten Kontakt an die Bodenbewohner übertragen hätten. Geben die Bodenmikroben diese Gene an noch nicht resistente Erreger weiter, könnten auch diese zukünftig unempfindlich gegenüber Antibiotika werden. Die Forscher vermuten, dass die resistenten Erreger über Gülle und Mist von antibiotisch behandelten Nutztieren auf die Felder und von dort in den Boden gelangt sind. Aber auch Rückstände im Abwasser könnten zu Resistenzen in der Umwelt beitragen.

Bisher gelten Antibiotika noch immer als wichtigste Waffe gegen bakterielle Infektionen. Doch immer häufiger wirken diese Mittel nicht mehr, weil die Erreger wirksame Abwehrmaßnahmen gegen die Medikamente entwickelt haben. Diese meist in Genen verankerten Gegenstrategien können sie durch Genaustausch auch auf andere Keime übertragen. Dadurch breiten sich diese Resistenzen immer weiter aus. Bereits seit längerem vermuten Forscher, dass auch harmlose Keime für diese Übertragung und Ausbreitung eine wichtige Rolle spielen. „Jetzt wissen wir, dass das zumindest beim Boden der Fall sein könnte“, schreiben Kevin Forsberg von der Washington University School of Medicine und seine Kollegen.

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Bodenbakterien der Gattung Pseudomonas, die zahlreiche Resistenzgene enthielten. © Research Center for Auditory and Vestibular Studies, Washington University, St. Louis

Bodenmikroben im Resistenztest

Für ihre Studie hatten die Forscher Bodenproben aus elf verschiedenen Standorten in den USA untersucht. Aus diesen isolierten sie insgesamt 95 Bakterienkulturen und testeten diese auf ihre Anfälligkeit gegenüber 18 gängigen Antibiotika. Zusätzlich durchsuchten sie das Erbgut der Mikroben gezielt auf Resistenzgene.

Die Wissenschaftler entdeckten bei den Bodenbakterien sieben gegen Antibiotika schützende Gene, die mit denen von resistenten Stämmen von Krankheitserregern identisch waren. Sie müssen nach Ansicht der Forscher daher erst kürzlich von diesen auf die Bodenmikroben übertragen worden sein. „Dies ist der erste Beleg für einen solchen Gentransfer zwischen pathogenen Keimen und harmlosen Bodenmikroben“, schreiben Forsberg und seine Kollegen. Der Boden bilde damit ein wichtiges Reservoir für Resistenzen, die von krankmachenden Keimen an Bodenbewohner, aber auch wieder zurück übertragen werden können. Das erhöhe die Gefahr, dass weitere Krankheitserreger immun gegen Antibiotika werden. Wie genau dieser Austausch ermöglicht wurde, müsse man nun erforschen.

Die sieben Resistenzgene machten die Bodenbakterien immun gegen fünf gängige Antibiotika-Klassen: Beta-Lactame, Aminoglykoside, Amphenicole, Sulfonamide und Tetracycline. „Diese Gene umfassen damit alle größeren Typen und Strategien der Antibiotika-Resistenz“, sagen die Forscher. Zwei Bakterienarten aus Ackerböden enthielten gleich sechs dieser Gene auf einmal und waren damit multiresistent, andere trugen nur eines oder wenige. (doi: 10.1126/science.1220761)

(Science, 31.08.2012 – NPO)