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Bakterien, die ihre DNA schnell an Veränderungen in ihrem Lebensraum anpassen, sind erfolgreicher. Eigenschaften, die sie in menschlichen Wirten erlangen, können auch auf die Bakterien übertragen werden, die in Tieren leben. Dazu gehört auch die Resistenz gegen Antibiotika.
Zoonosen sind Krankheiten und Infektionen, die zwischen Menschen und Tieren übertragen werden können. Zu ihnen gehört zum Beispiel die Borreliose, die wir uns bei einem Zeckenstich einhandeln. Auch Tollwut zählt zu den Zoonosen. Meistens hören wir von Fällen, bei denen die Übertragung vom Tier auf den Menschen stattgefunden hat. Aber auch anders herum kann es zu handfesten Problemen kommen.
Damit, wie Antibiotikaresistenz in Erregern von uns Menschen auf Tiere übergehen, haben sich der Wissenschaftler Vincent Richards und seine Kollegen aus dem US-amerikanischen South Carolina beschäftigt. Sie untersuchten 901 Genomsequenzen des Bakteriums Streptococcus agalactiae.
Ein Bakterium, viele mögliche Wirte
Streptococcus agalactiae ist eine Bakterienart, die auch als B-Streptokokken bekannt ist. Der Erreger ist für gewöhnlich wenig problematisch und viele Menschen wissen gar nicht, dass sie ihn in sich tragen. Für Neugeborene, die sich bei ihrer Mutter mit dem Erreger anstecken, ist dieser allerdings gefährlich : Er verursacht Krankheiten wie Hirnhaut- und Lungenentzündungen sowie Blutvergiftungen.
Für die Forscher sind die B-Streptokokken besonders spannend, da sie in vielen unterschiedlichen Wirten leben können. Das untersuchte Material stammte von neun verschiedenen Wirten: Menschen, Kühen, Hunden, Fischen, Fröschen, Kegelrobben, Delfinen, Ziegen und einem Kamel.
Anpassungsfähige Erreger
„Ich habe tatsächliche Fälle gefunden, bei denen Antibiotikaresistenz-Gene in den Erregern von Menschen auf die in Nutztieren, Haustieren und Wildtieren übertragen wurden“, sagt Vincent Richards. Seine Studie wurde im Magazin „Molecular Biology and Evolution“ veröffentlicht. Richards mutmaßt, dass das genetische Material über direkten Kontakt oder über Abwasser seinen Weg in die Körper der Tiere gefunden hat.
Im Rahmen der Analyse teilte das Forscherteam die Genome in zwei Gruppen ein: die „core genes“ und die „dispensable genes“. Erstere sind die Gene, die in jedem Stamm einer Spezies zu finden sind. Letztere sind die Gene, die nicht notwendigerweise in jedem Stamm vorkommen. Dieser Bereich kann also innerhalb einer Spezies variieren. Die Gesamtheit aller Gene, die in allen Stämmen einer Spezies vorkommen, bezeichnen Wissenschaftler als „Pangenom“.
Die Forscher fanden heraus, dass nur circa 10 Prozent der Gene des Pangenoms zum Kern gezählt werden können. Das bedeutet, dass die restlichen 90 Prozent entbehrlich sind. Diese Gene sind meist verantwortlich für Eigenschaften, dank deren sich ein Bakterium gut an seinen Lebensraum anpassen kann. Und Bakterien, die ihre DNA schnell anpassen können, überstehen Veränderungen in ihrem Lebensraum natürlich besser. Das Pangenom wird ständig erweitert und die B-Streptokokken passen sich an immer weitere Bedingungen an.
„Es gibt Gene, die an eine bestimmte Population angepasst sind, und die jetzt in eine andere übertragen werden“, sagt Vincent Richards. „Ein bestimmtes Gen für Antibiotikaresistenz, das die Erreger in menschlichen Wirten erfolgreich gemacht hat, wird nun auf die Erreger in tierischen Wirten übertragen.“
Antibiotika verantwortungsbewusst einsetzen
B-Streptokokken können zum Beispiel in Kühen zu einer Entzündung führen, aufgrund der die Kühe weniger Milch geben. Entwickeln diese Erreger eine Resistenz gegen Antibiotika, wirken die Medikamente nicht mehr. Das kann eine Behandlung erschweren. Bei Hunden stecken Bakterien als Auslöser zum Beispiel hinter der Leptospirose. Um zu verhindern, dass immer mehr Bakterien resistent gegen Antibiotika werden, sollen die Medikamente sehr verantwortungsbewusst eingesetzt werden. Dazu gehört es auch, dass der Patient sie ohne Unterbrechung und lang genug bekommt. Ansonsten können widerstandsfähige Bakterien überleben und diese Eigenschaft weitergeben.
