Erhöhte Konzentrationen von Antibiotikaresistenzgenen sollten als neuer Faktor des globalen Wandels betrachtet werden, sagen Forscher

Der vom Menschen verursachte globale Wandel ist ein komplexes Phänomen, das viele Faktoren umfasst, wie etwa Klimawandel, Umweltverschmutzung durch Chemikalien, Mikroplastik, Lichtverschmutzung und invasive Pflanzen. Eine der Hauptaufgaben der Biologie des globalen Wandels besteht darin, die Auswirkungen dieser Faktoren zu untersuchen und potenzielle neue Faktoren zu identifizieren.

Das Rillig Lab der Freien Universität Berlin unter der Leitung von Biologieprofessor Matthias Rillig untersucht Faktoren des globalen Wandels wie Mikroplastik. In einer neuen Studie mit dem Titel „Erhöhte Konzentrationen von Antibiotikaresistenzgenen als Faktor des vom Menschen verursachten globalen Umweltwandels“ veröffentlicht im Journal Biologie des globalen WandelsRillig und seine Kollegen schlagen vor, erhöhte Konzentrationen von Antibiotikaresistenzgenen (ARGs) in der Umwelt als einen neuen, eigenständigen Faktor des globalen Wandels anzuerkennen.

Antibiotikaresistenz stellt ein ernstzunehmendes Gesundheitsproblem dar. Die in der Umwelt vorhandenen Gene, die für diese Art von Resistenz sorgen, sind ein etabliertes Untersuchungsthema für Forscher auf der ganzen Welt.

„Diese Resistenzgene kommen zwar auch natürlicherweise vor, etwa im Boden. Unser Vorschlag bezieht sich aber darauf, dass ihre Zahl durch menschliche Aktivitäten zunimmt“, sagt Rillig. Teilweise seien diese Resistenzen auf Antibiotika zurückzuführen, die durch unsachgemäße Entsorgung in die Umwelt gelangen, sowie auf ihren vermehrten Einsatz in der Human- und Veterinärmedizin.

Dies sind jedoch nicht die einzigen Gründe. Es wurde nachgewiesen, dass auch viele Faktoren des globalen Wandels zur Zunahme von Antibiotikaresistenzen beitragen. So wurde beispielsweise nachgewiesen, dass auch die Verschmutzung mit Schwermetallen oder Mikroplastik die Konzentration von ARGs erhöht.

„Angesichts der Anzahl der Faktoren des globalen Wandels, die die Antibiotikaresistenz in der Umwelt erhöhen, der globalen Verbreitung dieser Effekte und der Tatsache, dass diese Gene sehr reale biologische Konsequenzen haben, müssen wir die erhöhte Anzahl von ARGs selbst als Faktor des globalen Wandels betrachten“, sagt Rillig, Erstautor der Studie. In dem Artikel argumentieren die Forscher, dass ARGs alle notwendigen Kriterien erfüllen, um als Faktor des globalen Wandels definiert zu werden.

Die Aufnahme der ARGs in die Liste der Faktoren des globalen Wandels würde einen wichtigen Perspektivwechsel mit sich bringen. Bisher galten diese Gene vor allem als Messgrößen, das heißt, der Forschungsschwerpunkt lag darauf, ob und wie verschiedene vom Menschen verursachte Faktoren diese Gene beeinflussen. Nun jedoch können die ARGs selbst ein Behandlungsfaktor in Experimenten sein, also eine Variable, die im Labor direkt manipuliert werden kann.

„Damit können wir nicht nur aufdecken, welche Auswirkungen diese Gene auf Ökosystemprozesse oder die Biodiversität haben – etwa wenn wir sie in einem kontrollierten Experiment einbringen – sondern auch untersuchen, wie sie mit anderen wichtigen Faktoren des globalen Wandels interagieren“, erklärt Rillig.

Dazu wären zwar einige Neuerungen im Versuchsdesign nötig, doch Rillig und sein Team sind bereits dabei, erste Experimente zu planen.