09.12.12

Medikamente

Bodenbakterien ernähren sich von Antibiotika

Eigentlich sollen Antibiotika Bakterien töten. Dennoch werden manche von ihnen resistent. Nun entdeckten Forscher in Kanada sogar Bakterien, die die giftigen Stoffe sogar auf ihren Speisezettel setzen.

Von Pia Heinemann

Was passiert eigentlich mit den ganzen Antibiotika, die Tiere in Ställen gegen Krankheiten ins Futter gemischt bekommen – und die dann mit ihren Ausscheidungen auf den Wiesen und Weiden landen? Die meisten zerfallen, mache aber verschmutzen Bäche, sickern ins Grundwasser und können so zu einer Gefahr für den Menschen werden.

Doch nun haben Wissenschaftler noch einen anderen Weg gefunden, wie Antibiotika aus der Welt verschwinden. Überraschenderweise sind es Bakterien, die die Antibiotika ja eigentlich abtöten sollen, die diese Medikamente abbauen. Im "Journal of Environmental Quality" berichtet ein Team aus französischen und kanadischen Forschern, dass sie ein "antibiotika-abhängiges" Bakterium entdeckt haben.

Umdenken über Antibiotikaeinsatz

Ed Topp, der Erstautor der Studie sagt: "Manche Bodenbakterien sind bekannt dafür, dass sie Pestizide und Herbizide 'essen'." Tatsächlich könnten solche Bakterien die Gifte sogar wirkungslos werden lassen. Doch ein Bakterium, dass sich von Antibiotika ernährt, sei bislang noch nirgends beschrieben worden. "Ich denke, es ist langsam an der Zeit über unsere Umwelt und Antibiotikaresistenzen nachzudenken."

Vor 14 Jahren hatten Topp und seine Kollegen eine Versuchsreihe begonnen: Sie hatten ein Feld jedes Jahr mit drei verschiedenen Antibiotika, die in der Tiermedizin eingesetzt werden, "gedüngt" hatten. Dabei setzten sie Mengen ein die denen entsprachen, die über die Ausscheidung der Tiere in Farmen freigesetzt werden – oder wie sie durch das Düngen der Felder mit Jauche in die freie Natur gelangen. Es handelte sich bei den Mitteln um Sulfamethazine, Tylosin und Chlortetracycline.

Forscher düngen Boden

Wie die Wissenschaftler schreiben, interessierte sie ursprünglich nur, ob sich die Belastung des Bodens mit Antibiotika auf die bekannten Bodenbakterien auswirken würden. Ob also mehr Resistenzen entstehen, oder ob die Bakterien von den Medikamenten unbeeinflusst bleiben würden. Doch dann entschied sich das Team auch die Artenvielfalt der Mikroorganismen in Bodenproben zu untersuchen, die sie jährlich mit ihren Antibiotika 'gedüngt' hatten und sie mit anderen Proben von Böden zu vergleichen, auf denen keine Arzneimittel ausgebracht worden waren.

Die Idee dazu war ihnen gekommen, da es Berichte gab, dass Antibiotika in Böden, die regelmäßig mit den Wirkstoffen in Kontakt kommen, schneller abgebaut werden als in solchen, die ihnen nicht ausgesetzt waren.

Antibiotika werden immer schneller abgebaut

"Es war überraschend," schreibt Topp. "Vor allem Sulfamethazin aus der Antibiotikaklasse der Sulfonamide wurde wesentlich schneller in Böden abgebaut, die über eine längere Zeit mit den Wirkstoffen behandelt worden waren. Das passierte bis zu fünf Mal schneller als in unbehandelten Böden."

Als die Wissenschaftler sich dann die Bodenorganismen ansahen, die in ihren Bodenproben lebten, konnten sie ein Microbacterium isolieren, das Sulfamethazine als eine Stichstoff- und Kohlenstoffquelle nutzte. Mittlerweile haben sie schon drei solcher Bakterien klassifiziert, die sich auf Antibiotika als Nahrungsquelle spezialisiert zu haben scheinen.

Bodenbakterien ernähren sich von den Arzneimitteln

Möglicherweise, schreiben die Wissenschaftler, könnten viele Bodenorganismen Antibiotika abbauen, ohne daran selbst zugrunde zu gehen. "Die Mikroben in der Umwelt lernen, wie man diese Wirkstoffe abbaut, wenn sie ihnen regelmäßig ausgesetzt sind."

Nicht verwunderlich sei, dass Bakterien resistent gegen Antibiotika werden, wenn sie ihnen ständig ausgesetzt sind. Dann geben sie die Gene, die diese Resistenz ermöglichen, an ihre Artgenossen weiter. Neu ist allerdings, dass nicht nur eine Resistenz entwickelt wurde, sondern dass die Bakterien sogar gelernt haben, die eigentlich giftigen Wirkstoffe als Nahrung zu nutzen. Zudem geben sie diese Fähigkeit auch an ihre Nachkommen weiter.