Abwässer aus Flugzeugtoiletten könnten ein innovatives Instrument zur Überwachung der weltweiten Verbreitung antimikrobiell resistenter (AMR) Superbakterien werden, die als stille Pandemie bis 2050 voraussichtlich mehr Todesfälle als Krebs verursachen wird. Eine neue Studie unter der Leitung der australischen Wissenschaftsbehörde CSIRO in Zusammenarbeit mit der Xiamen University, der University of South Australia und der Michigan Technological University zeigt, dass die Analyse von Flugzeugabwässern die globale Bewegung von Antibiotikaresistenzgenen effektiv nachverfolgen kann.

Die Forscher untersuchten Abwasserproben von 44 internationalen Flügen aus neun Ländern, die in Australien landeten. Dabei entdeckten sie neun hochprioritäre Krankheitserreger, darunter multiresistente Keime, die oft in Krankenhäusern übertragen werden. Mithilfe moderner molekularer Techniken analysierte das Team die genetischen Signaturen der Superbakterien und deren Antibiotikaresistenzgene. Fünf der neun Superkeime wurden in allen Proben nachgewiesen, während ein Gen, das Resistenz gegen Reserveantibiotika verleiht, auf 17 Flügen gefunden wurde. Dieses Gen war in Australiens städtischen Abwässern nicht vorhanden, was auf eine Einschleppung durch internationale Reisen hinweist.

Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Microbiology Spectrum, bestätigen das Potenzial von Flugzeugabwässern als kostengünstiges und nicht-invasives Überwachungsinstrument. „Flugzeugabwässer liefern mikrobielle Fingerabdrücke von Passagieren aus verschiedenen Kontinenten“, erklärt Hauptautor Dr. Warish Ahmed von CSIRO. „Sie ermöglichen eine effiziente Überwachung von Bedrohungen wie AMR.“

Die Studie zeigte geografische Unterschiede in der Verbreitung von Resistenzgenen. Flüge aus Asien, insbesondere aus Indien, wiesen höhere Konzentrationen dieser Gene auf als Flüge aus Europa oder dem Vereinigten Königreich. Von den 44 Flügen stammten 18 aus Indien, 14 aus Großbritannien, sechs aus Deutschland und die restlichen aus Ländern wie Frankreich, den Vereinigten Arabischen Emiraten, der Türkei, Südafrika, Japan und Indonesien. „Diese Unterschiede könnten auf variierenden Antibiotikaeinsatz, Wasserhygiene, Bevölkerungsdichte und Gesundheitspolitik zurückzuführen sein“, sagt Dr. Yawen Liu von der Xiamen University.

Die Stabilität der genetischen Marker wurde ebenfalls geprüft: Selbst in desinfizierten Abwässern blieben Nukleinsäuren bis zu 24 Stunden stabil, was die Zuverlässigkeit der Methode für Langstreckenflüge bestätigt. „Internationaler Reiseverkehr ist ein Haupttreiber der AMR-Verbreitung“, betont Dr. Liu. „Die Überwachung von Flugzeugabwässern könnte Resistenzgene aufspüren, bevor sie sich lokal etablieren.“

Die Dringlichkeit solcher Überwachungssysteme wird durch Prognosen unterstrichen, die bis 2050 über 39 Millionen Todesfälle durch AMR erwarten. „Die Abwasserüberwachung in Flugzeugen könnte bestehende Gesundheitssysteme ergänzen und Frühwarnungen für neue Bedrohungen liefern“, sagt Professor Nicholas Ashbolt von der University of South Australia. Die Studie baut auf früheren Arbeiten von CSIRO auf, die während der COVID-19-Pandemie SARS-CoV-2 in Flugzeugabwässern nachwies, und zeigt das Potenzial dieser Methode für die globale Gesundheitsüberwachung.

„Dies ist ein Proof-of-Concept mit realem Anwendungspotenzial“, fasst Dr. Ahmed zusammen. „Flugzeugtoiletten könnten zu einem Frühwarnsystem für die öffentliche Gesundheit werden.“ Die Forschung verdeutlicht, wie innovative Ansätze die globale AMR-Bekämpfung stärken und internationale Zusammenarbeit fördern können.

Original Paper:

Aircraft lavatory wastewater surveillance for movement of antimicrobial resistance genes: a proof-of-concept study | Microbiology Spectrum

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Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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