Die Schwermetallbelastung kann die Antibiotikaresistenz in Flüssen erhöhen

Wissenschaftler haben gezeigt, dass erhöhte Schwermetallgehalte in Flüssen zu einer höheren Antibiotikaresistenz führen können.

Forschungen der Newcastle University und des Indian Institute of Technology, Delhi, quantifizierten die Antibiotika- und Metallresistenz in Sedimenten aus den Flüssen Ganges und Yamuna in Indien und Bächen im Einzugsgebiet des Flusses Tyne. Die Ergebnisse zeigen, dass Schwermetalle, die im Einzugsgebiet des Flusses Tyne aufgrund historischer Bergbau- und Industrieaktivitäten hoch sind, mit Antibiotikaresistenzniveaus im Fluss in Verbindung stehen. Dasselbe wurde in den indischen Flüssen beobachtet, insbesondere in Gebieten mit industrieller Aktivität.

Veröffentlichung ihrer Ergebnisse in der Zeitschrift Umweltverschmutzung, Das Team untersuchte die Beziehungen zwischen Schwermetallkonzentrationen, der Häufigkeit von Metallresistenzgenen (MRG) und Antibiotikaresistenzgenen (ARG). Die Studie zeigt, dass die MRG- und ARG-Abundanzen zunehmen, wenn die Metallkonzentrationen höher sind, was darauf hindeutet, dass Bereiche mit Metallverschmutzung eine erhöhte Antibiotikaresistenz aufweisen, selbst wenn erhöhte Antibiotika nicht offensichtlich sind.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Metallverschmutzung auch ansässige Bakterien beeinflusst, wobei Firmicutes und Bacteroidota die am häufigsten vorkommenden Phyla an Standorten mit hoher Metallverschmutzung sind. Diese Bakterien kommen häufig in metallkontaminierten Umgebungen vor und sind dafür bekannt, dass sie MRGs und ARGs in Gruppen in „Genkassetten“ tragen, was erklärt, warum Metallbelastungen Antibiotikaresistenzen verursachen können.

Die Studie zeigt, dass spezifische Metallkombinationen, die die stärksten bakteriellen Reaktionen fördern, Kobalt plus Nickel und die Kombination aus Kobalt, Zink und Cadmium sind.

Der Co-Autor der Studie, Professor David Graham von der School of Engineering der Newcastle University, sagt, dass „die Arbeit nicht unbedingt ein Gesundheitsrisiko impliziert, aber sie zeigt, dass ein Fluss oder Bach ohne Antibiotikaverschmutzung aufgrund anderer Schadstoffe immer noch eine erhöhte Antibiotikaresistenz aufweisen kann , wie Metalle. In einem Fluss wie dem Yamuna, der hohe Metalle in Kombination mit vielen anderen Schadstoffen enthält, bestehen jedoch größere Bedenken hinsichtlich der Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen.“

Die Hauptautorin der Studie, Dr. Sonia Gupta vom Indian Institute of Technology, Delhi, sagt, dass „eine hohe Metallbelastung das Potenzial hat, Bakterien auf Antibiotikaresistenz mitzuselektieren, wodurch sie möglicherweise gegen mehrere Antibiotika resistent werden.“

Dr. Gupta bemerkte auch, dass „die Auswirkungen der durch Schwermetalle induzierten Antibiotikaresistenz verschärft werden, wenn hohe Metallkonzentrationen mit anderen Schadstoffen wie Antibiotika, Reinigungsmitteln und anderen Chemikalien kombiniert werden, was die Bedeutung der Verringerung der Schwermetallbelastung als Teil von One Health hervorhebt Lösungen zur Reduzierung der ARG-Übertragung und -Ausbreitung.“

Antibiotikaresistenz, auch AMR genannt, ist ein großes globales Problem der öffentlichen Gesundheit, das Auswirkungen auf die wirksame Behandlung einer wachsenden Zahl von Infektionen hat, die durch Bakterien, Parasiten, Viren und Pilze verursacht werden. Die Verwendung von Antibiotika selektiert nach Resistenzstämmen in menschlichen und tierischen Ausscheidungen, die über das Abwasser in die Umwelt freigesetzt werden können, wodurch ARGs und AMR-Bakterien in der Natur verbreitet werden.

Professor Graham wird am 17. Mai auf der Jahrestagung der MEP-Interessengruppe zu antimikrobiellen Resistenzen Diskussionen über die umweltbedingten Dimensionen der Antibiotikaresistenz einleiten.