Luftverschmutzung hemmt Antibiotika-Wirkung

Fataler Nebeneffekt: Feinstaub und vor allem Ruß in der Luft begünstigen krankmachende Bakterien in unseren Atemwegen. Die Erreger bilden bei Kontakt mit Ruß dickere Biofilme aus und reagieren resistenter gegenüber gängigen Antibiotika, wie Versuche belegen. Zudem erleichtert die Luftverschmutzung es Lungenentzündungs-Erregern, von der Nase in die Lunge zu gelangen, wie die Wissenschaftler im Fachmagazin “ Environmental Microbiology“ berichten.

Luftverschmutzung schadet unserer Gesundheit – und das auf vielfache Weise: Feinstaub, Ruß und Co schaden nicht nur der Lunge und erhöhen schon bei Konzentrationen unterhalb der Grenzwerte das Risiko für Lungenkrebs, sie erhöhen auch das Risiko für Frühgeburten, fördern Herz-Kreislauf-Erkrankungen und schädigen unser Gehirn.

Wirkung auch auf Krankheitserreger

Doch wie sich jetzt zeigt, macht vor allem der Ruß in der Luft es auch Krankheitserregern leichter, unsere Atemwege zu befallen. Für ihre Studie haben Shane Hussey von der University of Leicester und seine Kollegen in Zellkulturen und bei Mäusen untersucht, wie sich Ruß auf die Bakterienarten Staphylococcus aureus und Streptococcus pneumoniae auswirkt.

Beide Bakterienarten kommen bei vielen Menschen im Nasen-Rachenraum vor, ohne dass sie Symptome verursachen. Doch bei Kranken oder Immungeschwächten können sie schwere Lungenentzündungen und sogar tödliche Blutvergiftungen auslösen. Beide Erreger bilden zudem Biofilme aus, die sie besonders widerstandsfähig gegen Umwelteinflüsse und auch Desinfektionsmittel machen.

dungs-Erreger Streptococcus pneumoniae leichter, in die Lunge zu gelangen. © CDC

Widerstandsfähiger gegenüber Antibiotika

Die Forscher setzten Biofilme dieser Bakterien einer Rußbelastung von 30 bis 100 Mikrogramm Ruß pro Milliliter Nährlösung aus. Dies ist zwar höher als die akute Belastung der meisten Menschen durch Atemluft, die bei bis zu sieben Mikrogramm Ruß liegt, könnte aber durchaus der Rußmenge entsprechen, die sich nach einer Langzeitbelastung in den Atemwegen sammelt, wie die Wissenschaftler betonen.

Das Ergebnis: Statt den Bakterien zu schaden, sorgte der Ruß dafür, dass ihre Biofilme dicker und komplexer wurden. Gleichzeitig wurde sie auch unempfindlicher gegenüber gängigen Antibiotika: „Die Streptokokken zeigten eine signifikant erhöhte Resistenz gegenüber Penicillin G – einem der wichtigsten Antibiotika gegen diese Erreger“, berichten die Forscher.

Schneller von der Nase in die Lunge

In Versuchen mit Mäusen zeigte sich noch ein Effekt des Rußes auf die Bakterien: Wurde Streptococcus pneumoniae zusammen mit Ruß in die Nasen der Tiere gegeben, waren die Bakterien sieben Tage später auch in der Lunge nachweisbar, wie die Wissenschaftler feststellten. Bei einer Infektion nur mit den Erregern blieb der Befall dagegen auf die Nase beschränkt.

„Dies belegt, dass die Luftverschmutzung die Erreger von Atemwegs-Infektionen beeinflusst“, sagt Hussey. „Sie erhöht das Risiko für Infektionen und verringert wahrscheinlich die Wirksamkeit von Antibiotika-Behandlungen.“ Dies sei eine Auswirkung der Luftverschmutzung, die man bisher weitgehend übersehen habe.

„Die schädlichen Auswirkungen von Feinstaub gehen demnach nicht nur auf direkte Einflüsse auf unsere Gesundheit zurück, sondern umfassen auch Effekte auf das Verhalten von Krankheitserregern in uns“, sagen Hussey und seine Kollegen. Das sei für die öffentliche Gesundheit eine wichtige Information. (Environmental Microbiology, 2017; doi: 10.1111/1462-2920.13686)

(University of Leicester, 06.03.2017 – NPO)