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Schweizer Forscher entdecken im Genfersee Antibiotikaresistenzen in Bakteriensporen

Schweizer Forscher entdecken im Genfersee Antibiotikaresistenzen in Bakteriensporen
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25.06.2018 − 

Antibiotikaresistenzen werden in Bakteriensporen verbreitet und über Jahre konserviert. Dies zeigen Untersuchungen der Eidgenössischen Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (Eawag) und der Universität Neuenburg an Sedimenten des Genfersees. Hierzu haben die Forscher Bakteriensporen aus Sedimentbohrkernen extrahiert und auf Antibiotika-Resistenzgene untersucht, teilte die Eawag mit. „Wir fanden im Sediment ein eigentliches Archiv von Resistenzgenen“, sagte Helmut Bürgmann von der Eawag.

Wie das Institut erklärte, bilden einige Bakterienarten Sporen, wenn ihre Lebensbedingungen ungünstig sind. Diese könnten lange Zeit überleben und an entfernte Orte verfrachtet werden. Bessern sich die Umweltbedingungen, erwachen die Sporen und werden wieder zu lebenden Bakterien, die sich teilen und vermehren. Da sich auf dem Seegrund Jahr für Jahr Biomasse und Partikel ablagern, könne man in einem Sedimentbohrkern die verschiedenen Schichten nach Jahren oder Zeiträumen datieren.

Die Forscher nutzten für ihre Analysen zwei Bohrkerne, die Sedimentablagerungen der letzten 100 Jahre umfassen, berichtete die Eawag weiter. Aus verschiedenen Schichten des Bohrkerns extrahierten sie Sporen und Bakterienzellen und bestimmten anschließend die Anzahl Kopien von Genen, die Resistenzen gegen die zwei häufigen Antibiotika Tetracyclin und Sulfonamid codieren. Dabei habe sich ihre Vermutung bestätigt, dass in den lebenden Bakterienzellen die Entwicklungsgeschichte der Resistenzgene kaum konserviert wird, da sie im Sediment in kurzer Zeit absterben.

In Sporen hingegen bleiben die Resistenzgene über Jahre erhalten, so die Eawag. „Das Auftreten resistenter Sporen zeigt im zeitlichen Verlauf eine hohe Korrelation mit dem Einsatz der Antibiotika“, erklärte Bürgmann. So habe sich etwa die Einführung des Antibiotikums Tetracyclin in den 1960er-Jahren in einem rapiden Anstieg der Resistenzgene in Bakteriensporen in den entsprechenden Sedimentschichten manifestiert.

Neben dem zeitlichen Auftreten von Resistenzen in Bakteriensporen habe die Forscher auch interessiert, wie sich diese räumlich ausbreiten, führte die Eawag weiter aus. Hierzu nahmen sie in unterschiedlicher Entfernung zur Einleitungsstelle der Abwasserreinigungsanlage (ARA) Vidy bei Lausanne neun Sedimentproben. Wie in früheren Untersuchungen mit Bakterienzellen fanden die Forscher in der Nähe der ARA am meisten Resistenzgene. „Sporen gelangen über die ARA in den See und lagern sich im Sediment ab“, schlussfolgerte Bürgmann. Während eine ARA für viele Darmbakterien eine gute Barriere darstelle, könnten Sporen diese möglicherweise besser passieren.

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