Wolken mit arzneimittelresistenten Bakterien identifiziert!

Wir alle wissen, dass Wolken für Regen verantwortlich sind, aber haben Sie sich jemals vorgestellt, dass sie antibiotikaresistente Bakterien über große Entfernungen transportieren können? Das bestätigt eine neue Studie, die kürzlich veröffentlicht wurde. Erfahren Sie hier mehr.

Antibiotikaresistente Bakterien in Wolken
Antibiotikaresistente Bakterien wurden in Wolken gefunden, wie eine aktuelle Studie zeigt.

Eine Wolke ist eine Ansammlung von winzigen Partikeln aus flüssigem Wasser und/oder Eis, die in der Erdatmosphäre schweben. Sie werden anhand von zwei Kriterien klassifiziert: Aussehen und Höhe. Je nach ihren Eigenschaften können sie dann atmosphärische Phänomene wie Niederschlag, Hagel und Schnee hervorrufen.

Nun hat eine aktuelle Studie eine weitere Verantwortung der Wolken aufgedeckt: Sie können antibiotikaresistente Bakterien transportieren, sogar über große Entfernungen. Diese Entdeckung wurde von Forschern der Universität Laval in Quebec, Kanada, und der Universität Clermont Auvergne in Frankreich gemacht.

Für die Studie, die in der Fachzeitschrift Science of The Total Environment veröffentlicht wurde, sammelten die Autoren zwischen September 2019 und Oktober 2021 Proben von Wolken, die sich über dem Puy de Dôme, einem ruhenden Vulkan in Zentralfrankreich, bilden, mit Hilfe von "Impingern". Ihre Hypothese ist, dass eine Vielzahl von antibiotikaresistenten Genen die Höhe von Wolken erreichen kann, die sich hauptsächlich in der freien Troposphäre befinden.

Impinger ist ein Glasröhrchen, das für die Sammlung von Luftverunreinigungen (Gase und Dämpfe) bestimmt ist. Bei seiner Verwendung wird ein bekanntes Luftvolumen durch eine kalibrierte gravimetrische Pumpe gepumpt, die eine für die Art der untersuchten Verunreinigung spezifische absorbierende Flüssigkeit enthält.

Wie haben die Autoren dieses Phänomen beobachtet?

Das Team sammelte zwischen September 2019 und Oktober 2021 12 Wolkenproben an einer atmosphärischen Forschungsstation in 1.465 m Höhe auf dem Gipfel des inaktiven Vulkans Puy-de-Dôme im französischen Zentralmassiv.

Grafische Zusammenfassung des Wolkenstichprobenverfahrens
Resumo gráfico do procedimento de coleta das amostras das nuvens. Adaptado de Rossi et al., 2023.

Anschließend suchten die Autoren nach antibiotikaresistenten Genen in den Bakterien dieser Proben. Die Analyse dieser Proben ergab, dass sie im Durchschnitt etwa 8.000 Bakterien pro Milliliter Wolkenwasser enthielten, wobei zwischen 5 und 50 Prozent dieser Bakterien lebendig und potenziell aktiv sein könnten.

"Diese Bakterien leben normalerweise auf der Oberfläche der Vegetation oder des Bodens. Sie werden vom Wind oder durch menschliche Aktivitäten getragen, und einige steigen in die Atmosphäre auf und sind an der Wolkenbildung beteiligt", sagte Florent Rossi, Hauptautor der Studie, gegenüber Agence France-Presse (AFP).

Sobald diese antibiotikaresistenten Gene in die Atmosphäre gelangen, werden sie effizient transportiert, und ihre Konzentrationen sind je nach Quelle und geografischer Herkunft der Luftmassen unterschiedlich.

Arten von resistenten Bakterien

Die Wissenschaftler stellten eine Konzentration von 29 Subtypen antibiotikaresistenter Bakteriengene fest, die in den Wolken und sogar über große Entfernungen verbreitet wurden. Die Wolken enthielten im Durchschnitt 20.800 Kopien resistenter Gene pro Milliliter Wolkenwasser.

Ozeanwolken und Wolken über dem Kontinent haben jeweils ihre eigene Signatur von antibiotikaresistenten Genen. Die kontinentalen Wolken haben zum Beispiel mehr resistente Gene, die in der Tierproduktion verwendet werden", erklärt Florent Rossi.

Angesichts des weit verbreiteten Einsatzes von Antibiotika im Gesundheitswesen und in der Landwirtschaft stellt diese Art von resistenten Stämmen eine "große gesundheitliche Herausforderung auf globaler Ebene" dar, heißt es in der Studie. Rossi zufolge dürften die Risiken für die menschliche Gesundheit jedoch gering sein, da nur etwa die Hälfte der Bakterien in den Wolken aktiv sein könnte.

"Die Atmosphäre ist sehr stressig für Bakterien, und die meisten, die wir gefunden haben, waren Umweltbakterien, die für den Menschen weniger gefährlich sind", erklärte Rossi. "Die Menschen müssen keine Angst haben, in den Regen hinauszugehen", fügte er hinzu.

Wir haben gesehen, dass Wolken ein wichtiger Weg sind, um resistente Bakterien über kurze oder sogar große Entfernungen zu transportieren. Die Autoren würden gerne die Emissionsquellen dieser Bakterien ausfindig machen, um ihre Ausbreitung zu begrenzen. Ein Thema, das in der Zukunft untersucht werden muss!