Antibiotikaresistenzen erreichen längst die Umwelt – selbst wilde Mäuse tragen dieselben Resistenzgene wie Nutztiere

Antibiotika sollen Bakterien töten. Manche Bakterien besitzen jedoch Gene, die sie gegen bestimmte Antibiotika widerstandsfähig machen. Das wird zum Problem, wenn Medikamente gegen gefährliche Infektionen dadurch nicht mehr wirken. Diese Resistenzgene können weitergegeben werden – mit Bakterien über Kot, Gülle, Böden oder Wasser. So gelangen sie auch in Tiere, die selbst gar keine Antibiotika bekommen haben.

Wie weit sich solche Spuren in einer Agrarlandschaft verbreiten, zeigt eine Untersuchung des Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) von 875 wildlebenden Hausmäusen auf deutschen Bauernhöfen. Wissenschaftler fanden in ihrem Darm 340 verschiedene Resistenzgene. 168 davon kamen auch bei Schweinen, Rindern oder Geflügel vor. Damit trugen die Mäuse rund die Hälfte der Resistenzgene, die auch bei den untersuchten Nutztieren vorkamen.

Auf dem Bauernhof sammeln Mäuse besonders viele Resistenzgene

Im Darm einer Maus fanden die Wissenschaftler im Durchschnitt knapp 60 verschiedene Resistenzgene. Die meisten Tiere lagen bei etwa 50, nur eine kleinere Gruppe trug mehr als 100. Von insgesamt 340 nachgewiesenen Genen konnten 178 Resistenzen gegen zehn medizinisch wichtige Antibiotikaklassen vermitteln. Diese machten zusammen jedoch nur neun Prozent der gesamten Häufigkeit aller erfassten Resistenzgene aus.

Stärker als Eigenschaften der Mäuse wirkte ihre Umgebung. Landschaft, Klima und landwirtschaftliche Faktoren erklärten 27 Prozent der Unterschiede im Resistenzmuster. Populationsdichte, Geschlecht und körperlicher Zustand der Tiere kamen zusammen auf weniger als zehn Prozent. Damit erklärten Umwelt und Landwirtschaft die Unterschiede etwa dreimal so gut wie Merkmale der Mäuse selbst. Auch zwischen einzelnen Höfen gab es deutliche Unterschiede.

Mobile Resistenzgene reagieren besonders stark auf die Landwirtschaft

Besonders aufmerksam untersuchte das Team 80 Resistenzgene, die möglicherweise an mobile genetische Elemente gekoppelt sind. Dazu zählen Plasmide, Integrons und Transposons – DNA-Abschnitte, über die Bakterien Gene untereinander austauschen können. Bei diesen potenziell mobilen Resistenzgenen erklärten Umweltfaktoren sogar 41 Prozent der Unterschiede.

Auffällig war vor allem der Zusammenhang mit Schweinehaltung. Eine höhere Schweinedichte trat häufiger gemeinsam mit dem Gen sul1 auf, das gegen Sulfonamide resistent machen kann. Auch Gene für Resistenzen gegen Tetracycline und Beta-Laktam-Antibiotika waren damit verbunden. Dabei handelt es sich um Antibiotikaklassen, die auch in der Tiermedizin eingesetzt werden. Für sechs Tetracyclin-Resistenzgene fanden die Wissenschaftler eine hohe Verbreitung sowohl bei Mäusen als auch bei Nutztieren. Eine direkte Übertragung vom Schwein auf die Maus lässt sich daraus jedoch nicht belegen.

Über Gülle, Boden und Wasser können Gene weiterwandern

Für die Verbreitung kommen mehrere Wege infrage. Nutztiermist kann resistente Bakterien, Resistenzgene und Rückstände von Antibiotika enthalten. Mit Gülle gelangen sie auf Felder und von dort weiter in Boden, Wasser oder Nahrung. Hausmäuse bewegen sich zwischen Ställen, Feldern und anderen Bereichen eines Hofes und kommen so mit unterschiedlichen Quellen in Kontakt. Solche Wege bilden ökologische Verbindungen zwischen Nutztieren, Wildtieren und ihrer gemeinsamen Umwelt.

Auch einzelne Gene passen zu diesem Bild. Das Sulfonamid-Resistenzgen sul1 kommt häufig in von Menschen beeinflussten Gewässern und Abwässern vor. Das Gen cblA-1 fand sich bei mehr als der Hälfte der Mäuse und ebenfalls in Nutztierproben.

Hausmäuse sind kein außergewöhnliches Resistenzrisiko

Die Mäuse waren dennoch keine besonders starken Träger problematischer Resistenzgene. Im Vergleich zu Nutztieren enthielten ihre Darmmikrobiome deutlich weniger unterschiedliche Resistenzgene. Besonders groß war die Vielfalt in den untersuchten Geflügelproben. Auch Resistenzgene, die von der Weltgesundheitsorganisation als besonders problematisch eingestuft werden, kamen bei den Mäusen vergleichsweise selten vor.

Die Hausmäuse sind damit vor allem ein Hinweis darauf, wie weit sich der Einfluss landwirtschaftlicher Nutzung in die Umgebung hineinzieht. Ihre Darmbakterien tragen Resistenzgene, die auch bei Nutztieren vorkommen – und deren Zusammensetzung stärker von Hof, Landschaft und Tierhaltung geprägt wird als von den Mäusen selbst. Antibiotikaresistenzen sind damit nicht allein ein medizinisches oder tiermedizinisches Problem, sondern reichen bis in wildlebende Tiere und natürliche Ökosysteme hinein.

Kurz zusammengefasst:

• Bauernhofmäuse tragen viele Resistenzgene, die auch bei Nutztieren vorkommen – Antibiotikaresistenzen sind damit auch ein ökologisches Problem.
• Landwirtschaft und Umwelt prägen die Resistenzprofile der Mäuse stärker als Merkmale wie Geschlecht oder körperlicher Zustand.
• Die Studie belegt keine direkte Übertragung vom Nutztier auf die Maus, macht aber mögliche Verbreitungswege über Gülle, Boden, Wasser und Nahrung sichtbar.

Übrigens: Wie ernst Antibiotikaresistenzen inzwischen sind, zeigt ein WHO-Bericht: Weltweit ist bereits jede sechste laborbestätigte bakterielle Infektion gegen gängige Antibiotika resistent. Was das für Behandlung, Kliniken und Alltag bedeutet, mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © picture alliance/dpa/dpa-Zentralbild | Patrick Pleul