Verbreitungswege von Antibiotika-Resistenzen in kommunalen Abwässern

Vorhabenlaufzeit: 08.2016-07.2019

 

Infektionskrankheiten zählen laut WHO zu den häufigsten Todesursachen. Besonders problematisch ist dabei die Zunahme an multiresistenten Erregern wie z.B. MRSA. Der intensive Einsatz von Antibiotika (AB) zur Behandlung bakterieller Infektionen von Mensch, Haus- und Nutztieren, sowie der massive AB-Zusatz in Futtermitteln resultieren in einem kontinuierlich ansteigenden AB-Eintrag in die Umwelt. Die damit einhergehende Verbreitung von AB-Resistenzgenen und die Entwicklung multiresistenter Keime führen zu einer dramatischen Abnahme der Wirksamkeit von AB-Therapien. Als eine der Hauptquellen für den AB-Eintrag in die Umwelt gelten AB-belastete Abwässer. Unser derzeitiges Wissen über das gehäufte Auftreten AB-resistenter Keime, sowie die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen der Ausbreitung von Resistenzgenen in Abwässern ist jedoch beschränkt. Es besteht somit ein dringender Bedarf an neuen Strategien zur Risiko-Abschätzung der Verbreitung von AB-Resistenzen durch Abwässer.

ANTIRES untersucht das Vorkommen und die Expression von AB-Resistenzgenen und AB-resistenten Mikroorganismen in Abwässern mithilfe modernster komplementärer Meta-Omics-Techniken. Zur detailgetreuen Aufklärung der Verbreitungswege von AB-Resistenzen durch belastete Abwässer werden von kommunalen Abwässern im jahreszeitlichen Rhythmus Proben genommen. Die Integration von mikrobiologischen und biochemischen sowie innovativen Metagenom-, Metatranskriptom- und Metaproteom-Analysen soll Aufschluss über die Belastung der Proben durch AB, AB-resistente Mikroorganis-men, sowie tatsächlich exprimierte AB-Resistenzgene geben. Die Erkenntnisse dieser Untersuchungen sollen für die Etablierung eines AB-Resistenz-Schnelltests genutzt werden. Die in ANTIRES erhobenen Daten und diagnostischen Werkzeuge tragen zu einem besseren Verständnis der Verbreitungswege und jahreszeitlichen Dynamik von AB-Resistenzen in Gewässern bei und sind damit essentiell für die Entwicklung von Strategien zur Eindämmung dieses Prozesses.

Beteiligte Partner:

  • Institut für Marine Biotechnologie (Greifswald)(Koordinator)
  • Georg-August-Universität Göttingen
  • Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (Berlin)
  • Analytik Jena AG