Nach Angaben der Zeitschrift Natur73 % der weltweit eingesetzten Antibiotika werden in der Nutztierhaltung eingesetzt. Sie dienen in erster Linie präventiven Zwecken, da diese Tiere unter beengten und unhygienischen Bedingungen gehalten werden, werden aber auch zur Wachstumsförderung verabreicht.
Die Folge ist, dass Bakterien zunehmend resistent gegen lebenswichtige und lebensrettende Antibiotika werden.
Das sagt Gunhild Hageskal, leitende Forschungswissenschaftlerin am norwegischen Wissenschaftsinstitut SINTEF. Zusammen mit ihren Kollegen, darunter Anne Tøndervik, arbeitet sie derzeit auf dem Gebiet der Antibiotikaresistenz, die derzeit als eine der größten Bedrohungen für die globale öffentliche Gesundheit gilt.
„Wir wissen, dass resistente Mikroben über unsere Nahrung und die Umwelt vom Tier auf den Menschen übertragen werden können“, sagt Hageskal. „Diese Interaktion wird als Teil einer ‚One-Health-Perspektive‘ anerkannt, die anerkennt, dass alle Dinge miteinander verbunden sind und dass der Kampf gegen den Widerstand auf allen Ebenen geführt werden muss“, sagt sie.
Eine Reduzierung des Antibiotikaeinsatzes allein reicht nicht mehr aus, um der weltweiten Zunahme resistenter Keime entgegenzuwirken. Entsprechend Die LanzetteUm die Übertragung einzudämmen, müssen präventive Ansätze eingeführt werden, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf dem Nutztiersektor liegt.
Und das Problem wird immer schlimmer. Globale Prognosen für das Jahr 2050 gehen davon aus, dass jedes Jahr 10 Millionen Menschen sterben werden, weil Bakterien Antibiotikaresistenzen entwickeln. Im Vergleich, nur 7 Millionen starb im Laufe von drei Jahren an den Folgen der COVID-19-Pandemie.
Norwegisches Essen ist am sichersten
Zusammen mit Island kann sich Norwegen rühmen, eindeutig zu den Besten der Welt zu gehören, wenn es darum geht, den Einsatz von Antibiotika in der Nutztierhaltung einzuschränken. Im norwegischen Sektor ist der Einsatz von Antibiotika zur Wachstumsförderung oder Vorbeugung von Krankheiten verboten. Man muss jedoch nicht weiter als bis nach Dänemark suchen, um festzustellen, dass es gängige Praxis ist, Schweinen und anderen Tieren Antibiotika im Futter zu verabreichen. Den Forschern zufolge ist die Situation in Asien und Südamerika weitaus schlimmer.
Als Verbraucher sollten wir dies bedenken, wenn wir argentinisches Rindfleisch, dänischen Speck oder spanischen Schinken kaufen. Selbstverständlich wird Fleisch in eine Vielzahl verarbeiteter Produkte eingearbeitet, und selbst wenn auf dem Etikett Norwegen als Herkunftsland angegeben ist, heißt das nicht zwangsläufig, dass das Tier in Norwegen gezüchtet wurde.
Doch auch wenn Norwegens Probleme im Vergleich zum Rest der Welt gering sind, sollten wir nicht selbstgefällig sein. Die Welt ist globalisierter denn je und resistente Mikroben (Bakterien und Pilze, Anm. d. Red.) haben keinen Respekt vor nationalen Grenzen. Wir beobachten derzeit bereits einen Anstieg schwer behandelbarer Infektionen in norwegischen Krankenhäusern.
Laut SINTEF-Forschern starben im Jahr 2019 1,3 Millionen Menschen, weil ihre Behandlung aufgrund von Antibiotikaresistenzen versagte. Weitere 5 Millionen starben aufgrund der damit verbundenen Probleme.
Der Schlüssel liegt in der Desinfektion
Im norwegischen Lebensmittelproduktionssektor finden wir weiterhin unerwünschte Mikroben. Aus diesem Grund sind Desinfektionsverfahren ein sehr wichtiger Bestandteil des Produktionsprozesses. Der Einsatz von Desinfektion ist für die Krankheitsprävention und die Kontrolle mikrobieller Bedrohungen in vielen Bereichen von entscheidender Bedeutung, beispielsweise in der Medizin, Landwirtschaft, Aquakultur, Lebensmittelproduktion, im Trinkwasser- und Reinigungssektor sowie in der persönlichen Hygiene.
„Das Problem besteht einfach darin, dass der Einsatz von Desinfektionsmitteln selbst dazu führen kann, dass Bakterien Resistenzen gegen Antibiotika entwickeln“, sagt Anne Tøndervik, die auch leitende Forschungswissenschaftlerin bei SINTEF ist.
Dieses Problem wird als Wissenslücke im Kampf gegen Antibiotikaresistenzen beschrieben. Wenn ein Bakterium Antibiotika ausgesetzt wird, wendet es verschiedene Strategien an, um sich zu schützen. Im Grunde sind diese Strategien identisch mit denen, mit denen es sich vor anderen Chemikalien wie Desinfektionsmitteln schützt. Einige Bakterien sind sogar widerstandsfähig genug, um genau die Mittel abzuwehren, die sie zerstören sollen. Diese können sich dann vermehren, sodass ihre Nachkommen ihre Widerstandskraft erben können. Eine Resistenz kann sich auch auf natürliche Weise aufgrund einer genetischen Mutation entwickeln.
„Wir haben Hinweise darauf gesehen, dass Desinfektionsmittel Resistenzen und möglicherweise auch sogenannte Kreuzresistenzen fördern können, die es Bakterien ermöglichen, sowohl den Bedrohungen durch Antibiotika als auch durch Desinfektionsmittel zu widerstehen“, sagt Hageskal. „Es ist bekannt, dass Desinfektionsmittel, die quartäre Ammoniumverbindungen (einer der drei am häufigsten zur Desinfektion eingesetzten Wirkstoffe) enthalten, Antibiotikaresistenzen fördern können“, sagt sie.
Genau diesem Problem widmet sich SINTEF derzeit im Rahmen des Projekts „DisinfectAMR“. Zusammen mit seinen Forschungspartnern an der NTNU untersucht SINTEF die Wirksamkeit von Mitteln zur Desinfektion von Geflügel- und Lachsproduktionslinien und ob diese möglicherweise unerwünschte Nebenwirkungen haben und zur Antibiotikaresistenz beitragen.
Um den Zustandszustand in Norwegen mit der Situation im Ausland zu vergleichen, arbeiten Forscher mit der Universität Lasi in Rumänien zusammen, wo Wissenschaftler Proben auf dem Gelände eines örtlichen Geflügelproduzenten entnehmen. Ein Ph.D. Der Student beteiligt sich ebenfalls an dem Projekt.
Eine große Bewertung
Bisher konzentrierten sich die Forscher auf sogenannte Schlachthofverarbeitungslinien. Darin verbergen sich viele Ecken und Winkel, die schwer sauber zu halten sind, selbst wenn die Räumlichkeiten täglich abgewaschen und desinfiziert werden.
„Hier entstehen Biofilme. Biofilme bilden dünne, schleimige Mikrobenschichten, die in manchen Fällen mit bloßem Auge schwer zu erkennen sind“, sagt Tøndervik. „Biofilme sind ein weiteres Puzzleteil. Sie stellen den natürlichen Lebensraum von Bakterien dar und gelten bekanntermaßen als Wiege der Resistenzentwicklung“, sagt sie.
Der Grund dafür ist, dass Bakterien in Biofilmen einen besseren Schutz genießen und den Desinfektionsprozess überleben können. Es fällt ihnen leichter, sogenannte genetische Elemente auszutauschen, wenn viele am selben Ort zusammenkommen. Biofilme sind bekanntermaßen auch an 80 % aller Infektionen beim Menschen beteiligt.
Um das Problem zu bewerten und die Zusammenhänge zwischen Antibiotikaresistenz und den verschiedenen Arten von Desinfektionsmitteln zu untersuchen, haben die Forscher Bakterien von verschiedenen Oberflächen in Geflügel- und Lachsverarbeitungslinien gesammelt. Bisher haben sie eine „Clan-Versammlung“ von etwa 1.000 Bakterienisolaten aufgebaut, die nun in den Laboren von SINTEF und NTNU eingehend untersucht werden. Diese Bakterien werden identifiziert und mit einer Reihe verschiedener Desinfektionsmittel getestet, die derzeit in denselben Verarbeitungslinien verwendet werden.
„Wir untersuchen außerdem die Vielfalt der Bakterien in den Biofilmen in den Verarbeitungslinien – das sogenannte Mikrobiom – sowohl vor als auch nach der Desinfektion, um zu sehen, wie sich der Desinfektionsprozess auf die Bakteriengemeinschaften im gesamten Schlachthof auswirkt“, erklärt Hageskal.
In der nächsten Projektstufe werden die Genome im Mikrobiom kartiert und analysiert. Dadurch erhalten die Forscher ein klareres Bild darüber, welche Resistenzgene vorhanden sind. Selbst wenn es den Forschern gelingt, ein Bakterium zu zerstören, sind die Gene, die die Resistenz tragen, möglicherweise noch intakt und können in Restrohstoffen und Abwässern übertragen werden. So rollt der Schneeball weiter.
„Aus diesem Grund ist es wichtig, möglichst viel Wissen darüber zu erlangen, wie wir unerwünschte Bakterien am effektivsten aus dem Produktionsprozess entfernen können“, sagt Hageskal.