Wie beeinflussen Antibiotikaresistenzen Niederösterreichs Flüsse?

Antibiotikaresistenzen in Flüssen und Abwässern stehen zunehmend im wissenschaftlichen und öffentlichen Interesse. Um erste umfassende Daten über das Auftreten solcher Resistenzen in niederösterreichischen Flüssen zu gewinnen, wurden Wasserproben aus vier Flüssen untersucht. Die Proben stammten aus unterschiedlichen Abschnitten – von sauberen Oberläufen bis hin zu Bereichen unterhalb von Kläranlagen, in deren Einzugsgebiet auch Abwässer aus Krankenhäusern enthalten waren. „Die Untersuchungen konzentrierten sich auf einen Abschnitt der Donau bei Krems und Traismauer, wo zwei kommunale Kläranlagen einleiten, sowie drei Zubringerflüsse: die Ybbs, die Traisen und der Kamp. Hierbei wurde untersucht, ob diese Gewässer durch Einleitungen von Kläranlagen mit klinischem Abwasser – etwa aus Krankenhäusern in Zwettl, Amstetten, Krems und St. Pölten – belastet sind. Zum Vergleich wurden auch sogenannte Referenzstandorte einbezogen, etwa oberhalb von Lunz oder bei Herzogenburg, wo kein oder nur minimaler Einfluss durch Kläranlagen besteht. Diese Standorte dienen als Basislinie für die Bewertung der Belastung“, schildert Prof. Dr. Alexander Kirschner, stellvertretender Leiter des Fachbereichs.

Die Studie verfolgte zwei zentrale Fragestellungen: Zum einen wurde die gesundheitsrelevante Belastung durch resistente Bakterien untersucht, zum anderen, wie sich die entsprechenden Resistenzgene bereits in den Bakteriengemeinschaften der Flüsse ausgebreitet haben. „Als Modell-Krankheitserreger mit hoher Relevanz für den Menschen haben wir Escherichia coli analysiert. Dieser Indikator wird auch von der WHO für das Umweltmonitoring empfohlen. Insgesamt wurden 2.736 Isolate gewonnen und hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber 20 verschiedenen Antibiotika getestet – ein sehr umfangreicher Datensatz, der von unserer Doktorandin Melanie Leopold mit Unterstützung von Studierenden erhoben wurde“, erläutert der Experte. Darüber hinaus wurden neun verschiedene Antibiotikaresistenz-Gene untersucht, darunter auch solche von hoher klinischer Relevanz, die nur selten auftreten und oft bei Reserveantibiotika eine Rolle spielen. „Dabei wurde analysiert, wie sich diese Gene in den Mikrobiomen der Flüsse verbreitet haben – insbesondere nach Einleitstellen von Kläranlagen“, so Univ.-Prof. Dr. Andreas Farnleitner, Co-Leiter der Studie und Leiter des Fachbereichs.

Ergebnisse und internationale Einordnung
An jedem Fluss wurden vier Messstellen ausgewählt, die im Zeitraum eines Jahres (Oktober bis Oktober) jeweils fünf Mal beprobt wurden. Dadurch ließ sich auch die zeitliche Entwicklung beurteilen –etwa, ob saisonale Schwankungen eine Rolle spielen. „Österreich verfügt insgesamt über eine sehr gute Abwasseraufbereitung, die in erster Linie auf die Entfernung von Nährstoffen, wie Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phophorverbindungen abzielt. Die Reduktion krankheitserregender Keime ist dabei ein sehr positiver Nebeneffekt. Dennoch gelangen Krankheitserreger, Fäkalbakterien und auch Resistenzgene trotz der Reinigungsstufen weiterhin in die Umwelt“, schildert Alexander Kirschner die Ergebnisse. Ein internationaler Vergleich zur Emission von Resistenzen und Resistenzgenen zeigt: Österreich liegt innerhalb Europas etwa auf einem niedrigen Belastungsniveau, ähnlich wie die skandinavischen Länder. Die in den untersuchten Flussabschnitten gemessenen Konzentrationen geben daher aktuell keinen unmittelbaren Grund zur Sorge. Gleichzeitig ist die Datenlage in vielen Bereichen noch unzureichend. Besonders die langfristige Verweildauer resistenter Bakterien und Resistenzgene, ihre Auswirkungen auf Menschen, Tiere und Umwelt sowie die Verknüpfung mit landwirtschaftlichen Quellen sind bislang kaum erforscht.

One-Health-Ansatz und weitere Maßnahmen 
Die Ergebnisse unterstreichen auch die Bedeutung des One-Health-Ansatzes, der Mensch, Tier und Umwelt als zusammenhängendes System betrachtet. „Einerseits wäre – wie aufgrund der neuen EU-Abwasserrichtlinie derzeit thematisiert und vorgeschlagen – der Ausbau kommunaler Kläranlagen um eine zukünftige vierte Reinigungsstufe zur Reduktion von chemischen Spurenstoffen von großem Nutzen. Dies könnte auch zu einer weitergehenden Entfernung von Antibiotikaresistenzen beitragen. Ein weiterhin zurückhaltender Einsatz von Antibiotika, insbesondere im klinischen und niedergelassenen Bereich, ist aber genauso wichtig wie ein künftiges weiterführendes Monitoring im Rahmen von Studien, um Veränderungen frühzeitig zu erkennen und Entwicklungen zu bewerten.“ Das Fazit: „Die Studie liefert einen wichtigen Beitrag zur Einschätzung der Umweltbelastung durch Antibiotikaresistenzen in österreichischen Gewässern. Sie zeigt, dass trotz guter Rahmenbedingungen weiterhin Handlungsbedarf besteht – sowohl in der Untersuchung zukünftiger Umweltemissionen als auch im Bereich des verantwortungsvollen Einsatzes von Antibiotika“, so Alexander Kirschner abschließend.

Link zur Studie: Erste umfassende quantitative Erhebung von Antibiotikaresistenzen in vier niederösterreichischen Flüssen - Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften, Interuniversity Cooperation Centre Water&Health, www.waterandhealth.at

Mehr zur Forschung der KL Krems: https://www.kl.ac.at/de/forschungsblog