Analyse der potentiellen Transferpfade von Antibiotikaresistenzen aus der Umwelt in den Haushalt und Entwicklung von Verbraucherempfehlungen

Im Rahmen eines Projektes der Hochschule Rhein-Waal erfolgt die Analyse von Antibiotikaresistenzen im Haushalt im Vergleich zu Umweltkompartimenten mit dem Ziel, Empfehlungen und präventive Maßnahmen zur Vermeidung bzw. Reduktion von antibiotikaresistenten Bakterien im Haushalt für Verbraucher zu entwickeln. Das Projekt wird von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt unter dem Aktenzeichen 34632/01 gefördert.
Um die Relevanz von Antibiotikaresistenzen im Haushalt zu ermitteln, erfolgt zunächst eine Analyse des IST-Zustands. Anschließend soll durch die Charakterisierung von antibiotikaresistenten Bakterien und Resistenzgenen in der Haushaltsumgebung und den Vergleich mit Umweltkompartimenten die Bedeutung des Haushalts bei der Verbreitung von Antibiotikaresistenzen besser verstanden werden. Dabei sollen vor allem Gene, die eine Resistenz gegenüber Beta-Laktamen und Colistin (Polymyxin E) vermitteln, betrachtet werden, da diese Antibiotika als Reserveantibiotika gelten und eine Resistenz demnach von besonderer Bedeutung ist. Durch das vorrangige Auftreten dieser Resistenzmechanismen bei gramnegativen Spezies wird dabei ein besonderer Fokus auf multiresistente gramnegative Bakterien (MRGN) gesetzt. Zudem erfolgt die Untersuchung des Einflusses der gegebenen Umweltbedingungen in Haushaltsgeräten auf antibiotikaresistente Bakterienstämme.
Die Ergebnisse zeigen, dass Resistenzgene und resistente bakterielle Spezies auch im häuslichen Umfeld auftreten. Obwohl deren Anteil im Vergleich zu Proben aus einem Klärwerk geringer ausfällt, konnten die gleichen Antibiotika-Resistenzgene und Bakterienspezies nachgewiesen werden. Ein Transfer von resistenten Spezies aus dem Haushalt in das Klärwerk und umgekehrt könnte demnach möglich sein, da die gleichen Umweltbakterien in den jeweiligen Habitaten überleben.
Die durchgeführte Metagenomanalyse weist jedoch darauf hin, dass sich Antibiotikaresistenzen (ABR), aufgrund der unterschiedlichen Umweltbedingungen, vorrangig unabhängig voneinander in den jeweiligen Umgebungen entwickeln könnten. Die Übertragung von ABR zwischen den verschiedenen Habitaten ist eher auf direkt verbundene Umgebungen beschränkt, etwa vom Haushalt zur Kläranlage. Die untersuchten Bereiche zeigten unterschiedliche bakterielle Gemeinschaften mit ausgeprägten Unterschieden zwischen den Teilumgebungen innerhalb der Kläranlage und in den Haushalten, was die Hypothese unterstützt, dass Resistome vorwiegend durch die bakterielle Phylogenie strukturiert sind. Daher liefert unsere Studie Hinweise darauf, dass die Übertragung von Antibiotikaresistenzgenen (ARG) und antibiotikaresistenten Bakterien zwischen verschiedenen Umgebungen weniger wichtig sein könnte als die Konzentration auf die Umsetzung von Präventionsmaßnahmen in jeder einzelnen Umgebung.
Die Ergebnisse dieser Arbeit ermöglichen die Formulierung von präventiven Maßnahmen zur Minimierung der Risiken für Mensch, Tier und Umwelt (One-Health). Basierend auf der Ergebnisanalyse werden Onlineinformationen bereitgestellt, die Empfehlungen und präventive Maßnahmen für Verbraucher enthalten, mit besonderem Fokus auf zu verwendende Programme für Wasch- bzw. Reinigungsmittel, und die über Plattformen des „Forum Waschen“ oder der Verbraucherzentrale NRW zugänglich gemacht werden sollen. Die Ergebnisse des Projekts können außerdem dabei helfen, Ansatzpunkte für neue Technologien und Maßnahmen zu liefern und somit einen direkten Beitrag zur Umweltentlastung und dem Verbraucherschutz leisten.