Neues Krankenhaus-Problem: Städtische Bakterien leben von Desinfektionsmitteln

von | Okt 17, 2024 | Allgemein, Gesundheit

Mikroben in unseren Städten haben einen Mechanismus entwickelt, um genau jene Reinigungsmittel zu verwerten, mit denen wir sie beseitigen wollen. Für Krankenhäuser ist das ein neues Problem.

Eine neue Studie, die in der Zeitschrift Microbiome veröffentlicht wurde, hat neuartige Mikrobenstämme identifiziert, die sich an die begrenzten Ressourcen in Städten angepasst haben.

“Städtische Umgebungen bieten besondere Bedingungen, die sie von natürlichen und künstlichen Lebensräumen unterscheiden”, sagt Dr. Xinzhao Tong, Assistenzprofessor an der Xi’an Jiaotong-Liverpool University (XJTLU), China, und Hauptautor der Studie.

“Gebiete mit vielen Gebäuden sind arm an den traditionellen Nährstoffen und essenziellen Ressourcen, die Mikroben zum Überleben benötigen, so dass diese bebauten Umgebungen ein einzigartiges Mikrobiom aufweisen.

“Unsere Verwendung von Reinigungs- und anderen Industrieprodukten schafft ein einzigartiges Umfeld, das einen selektiven Druck auf Mikroben ausübt, an den sie sich anpassen müssen oder eliminiert werden. Aber die Mechanismen, durch die sich Mikroben anpassen und in bebauten Umgebungen überleben, sind kaum bekannt”, erklärt Tong.

Krankenhäuser haben ein neues Problem: Neu entdeckte Bakterien nutzen Desinfektionsmittel als Energiequelle. Symbolbild. Credits: Pixabay
Krankenhäuser haben ein neues Problem: Neu entdeckte Bakterien nutzen Desinfektionsmittel als Energiequelle. Symbolbild. Credits: Pixabay

Stadtbewohner

Die Forscher sammelten 738 Proben aus einer Vielzahl von bebauten Umgebungen, darunter U-Bahnen, Wohnungen, öffentliche Einrichtungen, Piers und menschliche Haut in Hongkong. Anschließend analysierten sie mit Hilfe der Shotgun-Metagenom-Sequenzierung den Genomgehalt der Mikroben, um zu verstehen, wie sie sich an die schwierigen städtischen Bedingungen angepasst haben.

Das Team identifizierte 363 bisher nicht bekannte Mikrobenstämme, die auf unserer Haut und in unserer Umgebung leben. Die Genome einiger dieser Stämme enthielten Gene für die Verstoffwechselung von in Städten gefundenen Industrieprodukten und deren Nutzung als Kohlenstoff- und Energiequellen. Dazu gehört auch die Entdeckung eines Stammes des Candidatus phylum Eremiobacterota, der bisher nur in antarktischen Wüstenböden gefunden wurde.

“Das Genom dieses neuartigen Eremiobacterota-Stammes ermöglicht es ihm, Ammoniumionen, die in Reinigungsmitteln vorkommen, zu verstoffwechseln. Der Stamm besitzt auch Gene für Alkohol- und Aldehyd-Dehydrogenasen, um Restalkohol abzubauen, der in gängigen Desinfektionsmitteln enthalten ist”, erklärt Tong.

“Mikroben, die über verbesserte Fähigkeiten verfügen, begrenzte Ressourcen zu nutzen und Industrieprodukte wie Desinfektionsmittel und Metalle zu tolerieren, konkurrieren mit nicht-resistenten Stämmen, was ihr Überleben und sogar ihre Evolution in der bebauten Umwelt begünstigt. Sie könnten daher ein Gesundheitsrisiko darstellen, wenn sie krankheitserregend sind”.

Das Team identifizierte 11 einzigartige, bisher nicht charakterisierte Stämme von Micrococcus luteus, die in der Regel nicht pathogen sind, aber opportunistische Infektionen bei immungeschwächten Personen verursachen können.

“Die Frage ihrer Anpassung an unser Verhalten wird in klinischen Umgebungen besonders kritisch, da Krankenhäuser als Hotspots für verschiedene Krankheitserreger dienen, die im Krankenhaus erworbene Infektionen verursachen. Diese stellen eine erhebliche Bedrohung dar, insbesondere auf Intensivstationen, wo die Sterblichkeitsrate bis zu 30 Prozent betragen kann”, sagt Dr. Tong.

Die Forscher charakterisierten zudem auch zwei neue Stämme von Patescibakterien, die als “Nanobakterien” bekannt sind, da sie winzige Genome haben, die nicht viele Gene für die Produktion ihrer eigenen Ressourcen enthalten.

Einige Stämme von Patescibakterien werden als parasitär angesehen, da sie auf bakterielle Wirte angewiesen sind, um ihre Nährstoffe zu erhalten. In dieser Studie fanden die Forscher jedoch heraus, dass einer der Nanobakterienstämme, der aus menschlicher Haut gewonnen wurde, Gene für die Biosynthese von Carotinoiden und Ubichinon enthält. Diese antioxidativen Verbindungen sind für den Menschen lebenswichtig, und wir nehmen sie, insbesondere die Carotinoide, in der Regel über die Nahrung auf, was auf eine mögliche wechselseitige Beziehung zwischen den Bakterien und uns als ihren Wirten hindeutet.

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