Plastikpartikel und Klimawandel als Treiber von Antimikrobiellen Resistenzen

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EU-gefördertes Forschungsvorhaben befasst sich mit Plastikverschmutzung
und der Ausbreitung von Antimikrobiellen Resistenzen in aquatischen
Systemen

Mit Plastikpartikeln und dem Klimawandel als treibende Faktoren für die
Ausbreitung von Antimikrobiellen Resistenzen (AMR) in der Umwelt
beschäftigt sich ein Forschungsprojekt, das an der Universität Heidelberg
und am Universitätsklinikum Heidelberg angesiedelt ist. Die beteiligten
Forscherinnen und Forscher werden sozialökologische Wechselwirkungen in
aquatischen Lebensräumen untersuchen, die von Plastikverschmutzung,
Verunreinigungen mit Antibiotika und klimatischen Einflüssen betroffen
sind, sowie aus einer Planetary-Health-Perspektive die Auswirkungen auf
Umwelt und Gesundheit analysieren. Geleitet wird das Projekt von Prof. Dr.
Joacim Rocklöv, Humboldt-Professor am Interdisziplinären Zentrum für
Wissenschaftliches Rechnen und am Heidelberger Institut für Global Health.
Daran beteiligt sind elf Projektpartner auf der ganzen Welt, darunter das
Research Institute for Tropical Medicine im philippinischen
Gesundheitsministerium. Die Europäische Union fördert das internationale
Verbundvorhaben für einen Zeitraum von viereinhalb Jahren mit mehr als
sechs Millionen Euro.

„Es sind wissenschaftliche Untersuchungen notwendig, um zu zeigen, wie die
Verschmutzung von Gewässern durch Plastik in Verbindung mit
Verunreinigungen durch Antibiotika zur Verbreitung von Antimikrobiellen
Resistenzen in der Umwelt beiträgt und die Gesundheit von Menschen, Tieren
und Ökosystemen bedroht – insbesondere in Zeiten des Klimawandels“,
erklärt Prof. Rocklöv, der das Climate-Sensitive Infectious Diseases Lab
(CSIDlab) leitet. Antibiotikaresistente Bakterien kommen im Meer, in
Flüssen, Teichen oder Seen vor; vor allem bei Menschen, die mit offenen
Wunden in solchen Gewässern baden gehen, besteht die Gefahr einer
Infektion. Gleichzeitig sind Wasserumgebungen zunehmend durch Mikro- und
Makroplastikpartikel verunreinigt. „Sie bieten Flächen für die Bakterien,
die hier siedeln, wachsen und ganze Kolonien bilden können – ein auch als
,Plastisphäre‘ bezeichnetes, einzigartiges Mikro-Ökosystem. Wenn die
Bakterien Gene austauschen, können darunter auch solche sein, die für
Antibiotikaresistenz verantwortlich sind“, sagt Dr. Marina Treskova. Sie
ist Nachwuchsgruppenleiterin am Interdisziplinären Zentrum für
Wissenschaftliches Rechnen und leitet die Forschungsarbeiten gemeinsam mit
Prof. Rocklöv. Plastikpartikel dienen wiederum als Träger, die Bakterien
über hydrologische Prozesse von einer Stelle zu einer anderen bewegen.

Nach den Worten von Dr. Treskova kann der Klimawandel die Ausbreitung von
Antimikrobiellen Resistenzen in aquatischen Lebensräumen weiter befördern,
etwa durch starken oder ausbleibenden Regen. „Um diese negative
Entwicklung zu stoppen und die Gesundheit auf unserem Planeten zu
schützen, müssen wir diese Vorgänge und ihre Wechselwirkungen verstehen,
um Lösungen für das Monitoring und die Prävention zu finden“, sagt die
Wissenschaftlerin. Ein wichtiges Objekt der Untersuchungen sind für die
Forscherinnen und Forscher Abwasseraufbereitungsanlagen, da sie Abwässer
aus Städten und Krankenhäusern sammeln und somit zum Reservoir für
Antibiotika, Bakterien und Plastikmüll werden.

Ein Hauptaugenmerk der Forschungsarbeiten im Rahmen des Projekts
„Community-based engagement and intervenTions to stem the spread of
antimicrobial resistance in the aqUatic environments catalysed by cLImate
change and Plastic pollution interactions” (TULIP) liegt auf sozialen und
politischen Faktoren. Ziel ist es, ganzheitliche Gegenmaßnahmen zu
entwickeln – auch solche, die von der Natur selbst inspiriert sind. Der
Forschungsansatz soll auf den Philippinen sowie in Italien erprobt werden.
„Mit TULIP wollen wir nicht nur wissenschaftlich fundierte Erkenntnisse zu
den Wechselwirkungen von Plastikverschmutzung, AMR und Klimawandel
gewinnen, sondern diese auch in Empfehlungen für die Politik,
gemeinschaftliche Aktionen auf lokaler Ebene und gesellschaftliches Wissen
umsetzen. Dazu werden wir Daten vor Ort sammeln, aber auch Computermodelle
anwenden, um Indikatoren und Entscheidungshilfen zu entwickeln“, sagt
Joacim Rocklöv. Der Epidemiologe, Mathematiker und Statistiker forscht zu
klimasensitiven Infektionskrankheiten und ihren Auswirkungen unter sich
ändernden klimatischen Bedingungen auf die öffentliche Gesundheit – ein
interdisziplinärer Ansatz mit herausragender Bedeutung für Medizin,
Gesundheitsvorsorge, Klimawandelforschung und Politikberatung.

Das TULIP-Projektteam hat die Arbeiten zu Beginn des Jahres aufgenommen.
Die Heidelberger Wissenschaftler kooperieren mit Projektpartnern auf den
Philippinen, die wesentlich zur Umsetzung und Koordinierung der
Forschungsarbeiten und der Outreach-Aktivitäten beitragen. Hinzu kommen
Expertinnen und Experten aus Universitäten und Forschungseinrichtungen,
außeruniversitäre Partner, kleine und mittlere Unternehmen sowie
Nichtregierungsorganisationen in Deutschland, Italien, den Niederlanden,
Schweden, Spanien und Monaco. Die Europäische Union fördert das Projekt
TULIP im Rahmen von Horizon Europe; es ist Teil des Planetary Health-
Schwerpunkts der EU.