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Resistente Keime durch Gülle auf dem Acker?

Resistente Keime im Acker In Gülle lauern gefährliche Bakterien

Bakterien, die gegen Antibiotika resistent sind, stellen Ärzte vor große Probleme – vor allem in Krankenhäusern. Doch nicht nur dort eignen sich die Krankheitserreger Resistenzen an. Überall, wo sie mit größeren Mengen der Medikamente in Berührung kommen, bilden sich Brutstätten für resistente Keime. Jetzt haben Wissenschaftler gezeigt, dass auch Ackerböden dazugehören. Die Zutaten dafür kommen aus dem Dünger.

Zunächst müsse man mit einem weitverbreiteten Irrtum aufräumen, sagt Professor Kornelia Smalla: Wenn Menschen und Tiere mit Antibiotika behandelt werden, werden diese Wirkstoffe nicht etwa komplett im Körper umgewandelt, wie man annehmen könnte. Das meiste scheiden Mensch und Tier unverändert wieder aus, sagt die Mikrobiologin vom Julius-Kühn-Institut in Braunschweig:

Wie hoch der Anteil ist der Antibiotika, die als aktive Substanz ausgeschieden werden, hängt ein bisschen von der chemischen Struktur der Antibiotika ab, aber er kann bis über 95 Prozent betragen, und auch die Lagerung zum Beispiel von Gülle trägt nicht dazu bei, dass die Antibiotika abgebaut werden.

Gülle mit Antibiotika

Antibiotika-resistente Keime

Antibiotika-resistente Keime

Kornelia Smalla beschäftigt sich seit Jahren mit den Bakteriengemeinschaften im Boden und den Auswirkungen, die Antibiotika aus der Gülle darauf haben.
Gülle ist ein wertvoller Dünger in der Landwirtschaft. Neben Nährstoffen enthält sie natürlich auch Bakterien, die die Tiere ausgeschieden haben. Antibiotika verschaffen denjenigen Bakterien einen Vorteil, die gegen die Wirkstoffe resistent sind. Ihr Anteil wächst. Die genetischen Voraussetzungen für die Resistenz tragen Bakterien auf Plasmiden. Und diese Ringe aus DNA sind mobil.

Die können ausgetauscht werden zwischen Bakterien, und die können natürlich auch in potenziell für den Menschen pathogene Bakterien gelangen. Und die würden dadurch eine Antibiotikaresistenz erhalten.

Antibiotika auf dem Acker

Gülle auf einem Feld in Niedersachen

Gülle auf einem Feld in Niedersachen

Ein horizontaler Gen-Austausch von Bakterium zu Bakterium funktioniert nur, wenn die Mikroorganismen gute Bedingungen vorfinden. Lange Zeit dachte man, dass sie im Ackerboden zu schlecht seien, weil er zu wenig Nährstoffe bietet. Gülle enthält aber solche Nährstoffe. Und nicht nur die Antibiotika aus der Tierzucht gelangen auf die Felder, auch die aus der Behandlung von Menschen, und zwar auf ähnlichem Wege: über Schlämme aus den Kläranlagen.

Wenn wir das Ganze mischen, wie wir es ja bei der Begüllung zum Beispiel tun, dann fördern wir auch horizontalen Gentransfer. Und das gleiche ist in der Kläranlage, im Klärschlamm haben wir sehr hohe Dichten an Zellen, wir haben Nährstoffe, wir haben Selektionsdruck, das ist wieder ein Szenario wo Antibiotikaresistenz und antibiotikaresistente Bakterien einen Vorteil haben. Und deshalb sind das eben die Orte, die wir sozusagen als Hotspot für horizontalen Gentransfer bezeichnen.

Gen-Austausch im Boden

Kornelia Smalla und ihre Kollegen haben im Labor gezeigt, dass dieser Gen-Austausch im Boden funktioniert. Für ihren Versuch haben sie nicht-resistente Escherichia-coli-Bakterien markiert. Diese Bakterien kommen im Darm des Menschen vor. Viele Arten sind nützlich, manche können aber Krankheiten auslösen. Dann haben die Forscher sie mit resistenten Bakterien aus gegülltem Boden zusammengebracht.

Wir mixen die, lassen die auf einem Nährmedium über Nacht und können dann durch selektive Kultivierung diese Escherichia-coli-Stämme rauspicken, die so ein Plasmid von Bodenbakterien aufgenommen haben. Und das funktioniert, und das funktioniert besser, wenn der Boden vorher Gülle bekommen hat, die auch versetzt war mit Antibiotika. Das zeigt also: Wir beeinflussen die Übertragungsfähigkeit solcher Plasmide.

Solche Bodenbakterien können durchaus in den menschlichen Körper gelangen. Denn Pflanzen nehmen sie auf, sagt die Wissenschaftlerin.

Gemüse mit Resistenzgenen

Bakterien sind ein aktiver Bestandteil unserer Pflanzen, die wir essen. Und die waschen wir auch nicht ab, weil sie befinden sich zum großen Teil in den Pflanzen. Und sie sind da wichtig.

Korb mit Gemüse

Stecken auch resistente Keime im Gemüse?

Ein Mensch mit einer Darmerkrankung, der mit Antibiotika behandelt wird und solches Gemüse isst, könnte seinen Krankheitserregern die Resistenzgene mit der Nahrung liefern. Die Antibiotika verlören bei ihm ihre Wirkung.
Noch mit einem weiteren Irrtum möchte Kornelia Smalla aufräumen: Viele Leute sagten, in der Landwirtschaft würden andere Antibiotika eingesetzt als in der Humanmedizin.


Einsatz von Antibiotika beschränken

Das ist in der Theorie OK, in der Praxis ist es eine sehr fatale Einschätzung, weil auf dem gleichen mobilen genetischen Element sich Resistenzgene gegen sehr verschiedene Antibiotika befinden können.

Antibiotika

Pillen für fast alles: Antibiotika

Solche Plasmide haben Smalla und ihre Kollegen schon aus dem Boden gefischt, aber auch andere, die Bakterien gegen Schwermetalle und Desinfektionsmittel unempfindlich machen können. Ein Antibiotikum kann Bakterien also gegen viele Substanzen gleichzeitig resistent machen.
Deshalb sei es unverzichtbar, den Einsatz von Antibiotika in der Tiermast und bei der Behandlung von Menschen auf das Nötigste zu beschränken, sagt die Wissenschaftlerin.

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