Antibiotika in der obersten Wasserschicht, der sogenannten Mikroschicht an der Meeresoberfläche, können die Anzahl der dort vorhandenen Bakterien erheblich beeinflussen und zur Anpassung der Meeresbakterien an weit verbreitete Antibiotika beitragen. In einer neuen Studie, die auf der ASM Microbeuntersuchten Wissenschaftler die möglichen Auswirkungen von Antibiotika auf die Bakterienvielfalt im Jadebusen in der südlichen Nordsee in Deutschland.
Die Forscher testeten die Anfälligkeit und Resistenz von Meeresbakterien gegenüber Ofloxacin, Clindamycin, Clarithromycin und Novobiocin, da diese Antibiotika in der Regel in diesen Küstengewässern vorkommen. Sie stellten fest, dass 70 % der Meeresbakterien eine Resistenz gegen Ofloxacin, 95 % gegen Clindamycin, 58 % gegen Clarithromycin und 100 % gegen Novobiocin entwickelt hatten, das in der Umwelt die höchste Konzentration aufwies. Diese Ergebnisse unterstreichen die Dringlichkeit der Antibiotikaresistenz bei Meeresbakterien.
Die Studie ergab, dass in den Meerwasserproben, die aus der Mikroschicht der Meeresoberfläche entnommen wurden, mehr Bakterien vorhanden waren als im Wasser darunter, selbst wenn den Proben unterschiedliche Mengen des Antibiotikums Ciprofloxacin zugesetzt wurden. Mit zunehmender Ciprofloxacin-Konzentration nahm die Bakterienzahl in den Meerwasserproben ab.
Allerdings begannen die Bakterien in den Meerwasserproben bei hohen Ciprofloxacin-Konzentrationen (50 und 100 ng mL-1) mit der Zeit zu wachsen, was auf eine Entwicklung der Bakterien hindeutet.
In Gegenwart eines hohen Ciprofloxacinspiegels fand das Team 97 Bakterienstämme, die sich auf vierzehn Bakteriengattungen verteilten. 57 dieser Bakterienstämme können Infektionen beim Menschen auslösen, insbesondere bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem, während 40 Meeresbakterien sind, die den Menschen nicht infizieren können.
Das Team stellte außerdem fest, dass die Meerwasserproben, insbesondere die aus der Mikroschicht an der Meeresoberfläche des Jadebusens entnommenen Proben, Antibiotika enthielten, darunter Ofloxacin, Clindamycin, Clarithromycin, Lincomycin, Tylosin, Novobiocin, Erythromycin, Trimethoprim, Sulfamethoxazol, Roxithromycin und Chloramphenicol. Im Wasser darunter wurden jedoch nur wenige gefunden.
„Unsere Ergebnisse unterstreichen die gemeinsamen Anstrengungen, die erforderlich sind, um die potenziellen ökologischen Auswirkungen der Einführung von Antibiotika in Küstengewässer zu verringern, da sich Antibiotika in der Mikroschicht der Meeresoberfläche stärker ansammeln, die Bakterienvielfalt beeinträchtigen und zu einer Anpassung der Meeresbakterien an Antibiotika führen können“, sagte Adenike Adenaya, Doktorandin an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg.
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ASM Microbe ist die Jahrestagung der American Society for Microbiology, die vom 13. bis 17. Juni 2024 in Atlanta, Georgia, stattfindet.