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Antibiotikaresistente Bakterien und Antibiotika in der Umwelt

  • Irmgard Feuerpfeil
  • J. López-Pila
  • R. Schmidt
  • E. Schneider
  • R. Szewzyk
Chapter

Zusammenfassung

Antibiotikaresistente Bakterien treten vor allem in Bereichen vermehrt auf, in denen Antibiotika zum Einsatz kommen.

Es konnte gezeigt werden, daß das Vorkommen antibiotikaresistenter Bakterien in der Darmflora gesunder Menschen und damit auch im Abwasser die allgemeine Resistenzsituation eines Gebietes widerspiegeln kann. Antibiotikaresistente Bakterien werden z.T. in großen Mengen in die Umwelt eingetragen. Zum einen werden sie aus der Intensivtierhaltung über Gülle und Mistausbringung direkt in der Umwelt freigesetzt, zum anderen aus klinischem und häuslichem Abwasser in den Kläranlagen gesammelt und von dort über das geklärte Abwasser in die Umwelt entlassen. Neuere Untersuchungen belegen einen deutlichen Anstieg der Anzahl antibiotikaresistenter Bakterien in der Umwelt in den letzten zehn Jahren und vor allem eine starke Zunahme von multiresistenten Bakterien, die gegen bis zu acht Antibiotika gleichzeitig reistent sind.

Es werden jedoch nicht nur antibiotikaresistente Bakterien freigesetzt, sondern auch Antibiotika selbst (Stoffeintrag). Theoretische Überlegungen lassen vermuten, daß mit Antibiotikakonzentrationen in der Umwelt, v.a. im Abwasser und in der Gülle, gerechnet werden muß, die eine biologische Wirkung entfalten. Erste Messungen von Antibiotika in der Gülle bestätigen diese Berechnungen. Es stellt sich die Frage, ob Antibiotika nicht nur beim Einsatz in der Klinik oder Tierhaltung an der Selektion antibiotikaresistenter Bakterien beteiligt sind, sondern ob sie nach Eintrag in die Umwelt auch dort noch eine Zunahme antibiotikaresistenter Bakterien bewirken.

Der Weg der antibiotikaresistenten Bakterien aus der Umwelt zurück zum Menschen ist überall dort möglich, wo ein Kontakt zu fäkal verunreinigtem Wasser bzw. Gülle gegeben ist (z. B. Badegewässer). Inwieweit die Pfade über die Umwelt zum Problem der Resistenzbildung bei Krankheitserregern beitragen, ist noch nicht genau untersucht.

Aus Gründen der Vorsorge sollten diese Pfade aber möglichst unterbunden werden. Daher sollte zum einen die Technik der Abwasserklärung so gestaltet werden, daß eine Exposition des Menschen mit antibiotikaresistenten Bakterien vermieden wird.

Dazu stehen uns z. B. mit der Mikrofiltration moderne Methoden zur Verfügung.

Weiterhin muß, um den Eintrag von antibiotikaresistenten Bakterien aus der Tierhaltung über Gülle bzw. Mist in die Umwelt zu verringern, die Anwendung von Antibiotika in der Tierhaltung eingeschränkt werden.

In diesem Beitrag werden die Funktion der Umwelt bei der Entstehung und Verbreitung von antibiotikaresistenten Bakterien und die möglichen Pfade, die zurück zum Menschen führen, diskutiert.

Antibiotic resistant bacteria and antibiotics in the environment

Summary

The emergence of antibiotic resistant bacteria is regularly observed in areas in which antibiotics are used. In fact, it has been shown that the ratio of antibiotic resistance bacteria in the human gut and in the sewage reflects the antibiotics resistance situation prevailing in a particular region.

Antibiotic resistant bacteria are continuously being released into the environment in high numbers when slurry and waste of animals from animal farms is directly disposed on the ground. Besides, antibiotic resistance bacteria, present in great numbers in wastewaters from hospitals and municipalities, are constantly discharged via the sewage system into lakes and rivers.

Recent investigations have uncovered an increase of antibiotic resistant bacteria in the environment during the last 10 years. This increase was especially pronounced for multiresistant strains, found to be resistant against up to 8 antibiotics.

Not only antibiotic resistant bacteria, but also antibiotics themselves reach the environment in considerable quantities. From theoretical considerations, it must be presumed that the concentrations reached in the environment, mainly in sewage and slurry, might exert biological action themselves. Preliminary measurements of antibiotics in slurry corroborate this view. Therefore the question arises, whether antibiotic resistant bacteria not only arise during therapy and farming, but also after the release of antimicrobial agents into the environment. Antibiotic resistant bacteria find their way back to humans whenever those come in contact with fecally contaminated water (e.g. bathing water) or fomites. It has not yet been investigated which role this indirect way via the environment plays in the antibiotic resistance problem. As a precautionary measure, wastewater should be treated in such a way that antibiotic resistance bacteria remain contained and do not find their way back to humans. Today there are novel technologies available which can achieve this goal, for instance microfiltration of wastewaters. Additionally, the use of antibiotics for non-medical purposes in husbandry should be discontinued in order to reduce the formation of antibiotic resistance bacteria and their release with the animal wastes.

In this paper we deal with the role of the environment in the formation and release of antibiotic resistant bacteria. Additionally, we discuss the ways which potentially lead the antibiotic resistance bacteria back to humans.

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Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1999

Authors and Affiliations

  • Irmgard Feuerpfeil
    • 1
  • J. López-Pila
    • 2
  • R. Schmidt
    • 2
  • E. Schneider
    • 1
  • R. Szewzyk
    • 2
  1. 1.Institut für WasserBoden- und Lufthygiene des UBA, Forschungsstelle Bad ElsterBad ElsterDeutschland
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