Bakterien dringen in unsere Häuser, Fitnessstudios und Arbeitsbereiche ein, indem sie Fahrten auf unserer Haut ankuppeln oder durch eine offene Tür hereinblasen. Einmal drinnen, könnten diese Eindringlingsmikroben dazu beitragen, dass Keime in Innenräumen im umgebenden Staub gegen Antibiotika resistent werden, so eine neue Studie.
Antibiotika wirken, indem sie das Innenleben schädlicher Bakterien stören, ihre äußeren Membranen schwächen, ihre Fähigkeit zur Replikation von DNA untergraben oder sie daran hindern, wichtige Proteine aufzubauen. Obwohl Antibiotika ein wirksames Mittel gegen Infektionen wie Lungenentzündung, Tuberkulose und Gonorrhoe darstellen, können sich im Laufe der Zeit Keime entwickeln, die der Behandlung widerstehen. Antibiotika-resistente Bakterien stellen eine ernsthafte Bedrohung für die öffentliche Gesundheit dar, und Wissenschaftler versuchen nun, neue Lösungen für den Umgang mit undurchlässigen Mikroben zu erfinden.
Untersuchungen deuten darauf hin, dass Bakterien von außerhalb unserer Häuser und Büros möglicherweise antibiotikaresistente Gene an Keime in Innenräumen abgeben, die ansonsten möglicherweise keine Immunität gegen Antibiotika erhalten. Auf diese Weise könnten zuvor behandelbare Krankheitserreger laut der neuen Studie, die am 23. Januar in der Zeitschrift PLOS Pathogens veröffentlicht wurde, neu gegen Antibiotika resistent werden.
In der Vergangenheit haben viele Wissenschaftler nach antibiotikaresistenten Bakterien gesucht, die in Krankenhäusern lauern, aber weniger Gruppen haben untersucht, wie häufig die Insekten in anderen öffentlichen Räumen oder in einzelnen Häusern vorkommen. Einige Studien haben herausgefunden, dass antibiotikaresistente Gene im Innenraumstaub jenseits der Grenzen einer Gesundheitseinrichtung herumwirbeln, aber niemand weiß, ob diese Gene zwischen Bakterien übertragen werden können. Die Frage ist relevant, da Menschen, die in städtischen Gebieten leben, laut der National Human Activity Pattern Survey von 2001 schätzungsweise 87% ihrer Zeit in Innenräumen verbringen.
"Die Sorge ist, dass selbst wenn es nicht viele Krankheitserreger gibt, die Wahrscheinlichkeit einer Exposition sehr hoch ist, weil wir so viel Zeit verbringen", sagte Erica Hartmann, leitende Autorin der neuen Studie und Assistenzprofessorin für Bau- und Umweltingenieurwesen bei Northwestern University in Illinois. Im schlimmsten Fall könnte eine harmlose Mikrobe aus dem Freien einem gefährlichen Krankheitserreger, der in Innenräumen wartet, ein antibiotikaresistentes Gen zuführen. Der verschärfte Käfer könnte dann eine Person infizieren und schwierig oder unmöglich zu behandeln sein.
"Wir wissen nie wirklich, woher der nächste antibiotikaresistente Organismus kommen wird", sagte Hartmann gegenüber Live Science. Vor diesem Hintergrund machten sich Hartmann und ihre Kollegen daran, mikrobielle Proben aus mehr als 40 verschiedenen Innenräumen zu sammeln, von Fitnessclubs über Freizeitzentren bis hin zu Yoga-Studios.
Staub dient als hilfreicher Katalog aller Mikroben, die durch einen Innenraum gelangt sind. Daher sammelte das Team Staub von den Probenstandorten und kämmte das gesamte darin enthaltene genetische Material durch. Die Analyse ergab mehr als 180 antibiotikaresistente Gene im Staub, aber die Forscher wollten prüfen, ob sich eines dieser genetischen Schnipsel zwischen Bakterien ausbreiten kann.
DNA-Teile können sich zwischen Mikroben bewegen, indem sie sich auf spezielle genetische Strukturen stützen, die als Integrone, Transposons und Plasmide bezeichnet werden. Durch die Suche nach diesen Strukturen in der Nähe von Antibiotika-resistenten Genen identifizierten Hartmann und ihre Co-Autoren mehr als 50 Gene, die zwischen Mikroben trampen könnten. In der Hoffnung, diese springenden Gene in Aktion zu fangen, kultivierte das Team eine ihrer Bakterienproben in einer Petrischale und versuchte, einen Gentransfer auszulösen.
Aber die Gene blieben erhalten.
"Die Gene existieren in diesen mobilen ... Elementen, aber wir konnten die Gene nicht wirklich zum Transfer bringen", sagte Hartmann.
Das bedeutet nicht, dass die Keime nicht aufgefordert werden, ihre Gene unter verschiedenen Bedingungen zu teilen, fügte sie hinzu. In Innenräumen können frei schwebende Bakterien durch trockene Luft, Nährstoffmangel, ungünstige Temperaturen oder antimikrobielle Reinigungsprodukte "gestresst" werden. Es ist bekannt, dass gestresste Mikroben Gene an nahegelegene Bakterien spenden, aber bisher hat kein Wissenschaftler die Übertragung eines antibiotikaresistenten Gens zwischen Mikroben beobachtet, sagte Hartmann.
Die neue Studie legt nahe, dass sich dieser genetische Austausch in unseren Fitnessstudios in der Nachbarschaft und auf unseren Yogamatten entfaltet, aber erst die Zeit wird zeigen, ob die Transfers eine Hauptquelle für antibiotikaresistente Bakterien darstellen. Selbst wenn die Übertragungen stattfinden, können sie meistens zwischen harmlosen Mikroben auftreten, die beim Menschen keine Krankheiten verursachen, bemerkte Hartmann.
"Niemand muss sofort einen Schutzanzug anziehen", sagte sie. "Wir sind überall von Mikroben umgeben, und die überwiegende Mehrheit dieser Mikroben ist nicht schädlich."
Mit Blick auf die Zukunft, sagte Hartmann, wollen sie und ihre Kollegen herausfinden, wie, wann und wo antibiotikaresistente Bakterien ihre Gene mit Krankheitserregern teilen können, die für die menschliche Gesundheit von Bedeutung sind. Insbesondere planen die Forscher zu untersuchen, ob gängige Reinigungsprodukte diese Gentransfers auslösen und so die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen fördern können.
"Wenn Sie etwas an der Art und Weise Ihrer Reinigung und den von Ihnen verwendeten Produkten ändern würden, was könnten wir tun, um die Antibiotikaresistenz zu begrenzen?" Hartmann sagte. Sie stellte die Hypothese auf, dass scheinbar banale Entscheidungen, wie die Art des von Ihnen verwendeten Desinfektionsmittels, einen großen Unterschied im Kampf gegen sich ständig weiterentwickelnde Bakterien bewirken könnten.
