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# Biologie # Mikrobiologie

Antibiotikaresistenz bei Meeressäugetieren: Eine versteckte Bedrohung

Antibiotika-resistente Bakterien bei Delfinen und Walen sind besorgniserregend für die Gesundheit.

Ren Mark D. Villanueva, Jamaica Ann A. Caras, Windell L. Rivera, Maria Auxilia T. Siringan, Lemnuel V. Aragones, Marie Christine M. Obusan

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Meeresäuger und Meeresäuger und Antibiotikaresistenz antibiotikaresistenten Bakterien im Gesundheit der Ozeane mit Neue Erkenntnisse verbinden die
Inhaltsverzeichnis

Antibiotikaresistenz ist ein grosses Problem, das sowohl Menschen als auch Tiere betrifft. Oft hören wir von den Gefahren, dass Bakterien in Krankenhäusern resistent gegen Antibiotika werden, aber dieses Thema breitet sich auch auf unsere Ozeane aus. Überraschenderweise zeigen Meeressäugetiere wie Delfine und Wale jetzt Anzeichen von antibiotikaresistenten Bakterien, was sowohl für die Tierwelt als auch für die menschliche Gesundheit eine Bedrohung darstellen könnte.

Was ist Antibiotikaresistenz?

Antibiotikaresistenz passiert, wenn Bakterien sich weiterentwickeln und stärker werden, sodass sie auch bei Behandlung mit Antibiotika überleben können. Das ist ein grosses Problem im Gesundheitswesen, weil es die Behandlung von Infektionen schwieriger macht. Weltweit wird geschätzt, dass Antibiotikaresistenz jedes Jahr etwa 700.000 Todesfälle verursacht – eine Zahl, die bis 2050 auf 10 Millionen steigen könnte, wenn sich nichts ändert.

Dieses Problem betrifft nicht nur Menschen, sondern ist auch für Tiere wichtig, besonders in der Landwirtschaft, wo die Gesundheit von Nutztieren auf dem Spiel steht. Forscher haben jedoch festgestellt, dass der Fokus auf Antibiotikaresistenz bei Tieren stark auf domestizierte Tiere gerichtet ist, was eine Lücke im Hinblick auf Wildtiere hinterlässt.

Enterobacteriaceae: Die Bakterien hinter dem Problem

Eine Gruppe von Bakterien, die besonders besorgniserregend ist, nennt sich Enterobacteriaceae. Diese Bakterien umfassen einige bekannte Übeltäter wie E. coli und Klebsiella. Sie sind verantwortlich für eine grosse Anzahl von Infektionen bei Menschen und wurden als resistent gegenüber verschiedenen Antibiotikatypen, wie Penicillinen und Cephalosporinen, identifiziert.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat Enterobacteriaceae als oberste Priorität zur Überwachung der Antibiotikaresistenz hervorgehoben. Während es mehr Studien zu diesen Bakterien bei Landtieren gibt, wissen wir noch nicht viel über das, was bei Meeressäugern passiert.

Meeressäugetiere und Antibiotikaresistenz

Meeressäugetiere haben in der Forschung zur Antibiotikaresistenz weniger Aufmerksamkeit erhalten. Aber es gibt Beweise, dass diese Tiere, wie Delfine und Wale, auch Träger von antibiotikaresistenten Bakterien sind. Zum Beispiel haben einige Studien gezeigt, dass Bakterien, die in Meeressäugern gefunden wurden, Gene für Antibiotikaresistenz tragen, die es ihnen ermöglichen, Behandlungen zu überstehen, die sie normalerweise eliminieren würden.

Auf den Philippinen hat die Forschung begonnen, Licht auf dieses Problem zu werfen. Wissenschaftler haben damit begonnen, die Bakterien in gestrandeten Cetaceen (ein schickes Wort für Meeressäuger wie Delfine, kleines Walspeck und Wale) genau zu untersuchen. Sie konzentrierten sich darauf, welche Arten von Bakterien vorhanden sind und wie resistent sie gegen Antibiotika sind.

Die Studie zu gestrandeten Cetaceen

Die Forschung umfasste die Untersuchung von 19 gestrandeten Cetaceen aus verschiedenen Arten, darunter Grosser Tümmler, kleine Pottwale und mehr. Das Team arbeitete mit lokalen Organisationen zusammen, um Proben zu sammeln und die Bakterien in diesen Tieren zu analysieren.

Eigenschaften der Cetaceen

Die Cetaceen wurden basierend auf ihrer Art, Geschlecht, Länge, Alter, Körperzustand und den Umständen ihres Strandens untersucht. Diese Faktoren zu verstehen, hilft den Forschern, herauszufinden, wie Umwelteinflüsse die Gesundheit dieser Tiere beeinflussen könnten.

Es ist erwähnenswert, dass die meisten der untersuchten Cetaceen weiblich waren, aber es gab auch ein paar Männchen und einige, deren Geschlecht unbekannt war. Sie wurden über ein breites Spektrum an Orten auf den Philippinen gefunden, was darauf hindeutet, dass das Problem der Antibiotikaresistenz weit verbreitet sein könnte.

Isolation von Bakterien

Proben wurden von den Körpern dieser Cetaceen gesammelt, hauptsächlich aus ihren Blaslöchern und Rektum bei lebenden Tieren, um die Bakterien zu isolieren. Die Forscher verwendeten sterile Werkzeuge, um die Proben zu sammeln und sicherzustellen, dass sie nicht kontaminiert wurden.

Sobald die Proben gesammelt waren, wurden sie zurück ins Labor gebracht für die Analyse. Insgesamt wurden 86 verschiedene Bakterien von diesen gestrandeten Cetaceen isoliert, wobei die häufigsten Arten E. coli, Enterobacter und Klebsiella waren.

Identifizierung der Bakterien

Um die isolierten Bakterien zu identifizieren, verwendeten Wissenschaftler eine Kombination aus traditionellen Methoden und moderner Technologie. Sie führten Tests durch, um festzustellen, ob die Bakterien gramnegativ waren (eine Art von Bakterien, die sich durch ihre Zellwandstruktur auszeichnet) und nutzten automatisierte Systeme, um ihre Identität zu bestätigen.

Neben der Identifizierung der Bakterien wollten die Forscher auch mehr über ihre Muster der Antibiotikaresistenz erfahren. Das ist wichtig, um zu verstehen, wie diese Bakterien sowohl das Meeresleben als auch die menschliche Gesundheit beeinflussen könnten.

Testung der Antibiotikaempfindlichkeit

Nachdem die Bakterien identifiziert wurden, war der nächste Schritt zu testen, wie empfindlich sie gegenüber verschiedenen Antibiotika waren. Die Forscher testeten jede Isolate gegen 18 verschiedene Antibiotika, um herauszufinden, welche funktionierten und welche nicht.

Die Ergebnisse zeigten, dass einige Antibiotika immer noch wirksam gegen diese Bakterien waren, wobei Aminoglykoside und Carbapeneme das grösste Potenzial zeigten. Allerdings hatten viele der isolierten Bakterien Widerstand gegen gängige Antibiotika entwickelt, was Alarmzeichen für die öffentliche Gesundheit auslöst.

Was bedeutet das für Menschen?

Die Anwesenheit von antibiotikaresistenten Bakterien in Meeressäugetieren könnte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben. Diese Bakterien können in die Nahrungskette gelangen und Infektionen verursachen, die schwerer zu behandeln sind. Das ist besonders besorgniserregend in Regionen, wo Menschen mit Meereslebewesen in Kontakt kommen, sei es beim Fischen, Schwimmen oder beim Verzehr von Meeresfrüchten.

Ausserdem, wenn sich diese resistenten Bakterien verbreiten und anpassen, könnten sie zum grösseren Problem der Antibiotikaresistenz in menschlichen Populationen beitragen. Das hebt die Verbundenheit von menschlicher und tierischer Gesundheit hervor und zeigt, wie wichtig es ist, die Antibiotikaresistenz in verschiedenen Umgebungen zu überwachen.

Die potenziellen Auswirkungen von Umweltverschmutzung

Einer der wahrscheinlichen Faktoren für den Anstieg der Antibiotikaresistenz bei Meeressäugetieren ist die Umweltverschmutzung. Viele Küstengebiete sind von Abfluss aus der Landwirtschaft, Kläranlagen und anderen Quellen betroffen, die Antibiotika und resistente Bakterien in die Meeresumwelt einbringen können.

Wenn Meeressäugetiere diesen kontaminierten Gewässern ausgesetzt sind, können sie antibiotikaresistente Bakterien aufnehmen. Das schafft einen Kreislauf, in dem menschliche Aktivitäten zur Verbreitung von Resistenzen in der Tierwelt führen, was wiederum Menschen betreffen kann.

Fazit

Die Erkenntnisse aus Studien zur Antibiotikaresistenz bei Cetaceen zeigen, dass wir noch viel über dieses drängende Problem lernen müssen. Während die Antibiotikaresistenz global weiterhin zunimmt, ist es entscheidend, ihre Auswirkungen sowohl auf Meeressäugetiere als auch auf die menschliche Gesundheit zu verstehen.

Anstrengungen zur Überwachung und Reduzierung des Antibiotikaeinsatzes bei Menschen und Tieren sowie zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung sind entscheidend, um dieses Problem anzugehen. Indem wir marine Ökosysteme schützen und die Gesundheit von Meeressäugetieren sicherstellen, können wir auch die menschliche Gesundheit schützen.

Letztendlich teilen wir alle diesen Planeten, und ihn gesund zu halten heisst, auf unsere im Ozean lebenden Freunde zu achten. Wer weiss, beim nächsten Mal, wenn du zum Strand gehst, siehst du vielleicht einen Delfin vorbeischwimmen, während du über die wichtige Rolle nachdenkst, die sie im Ökosystem spielen – nicht nur als süsse Geschöpfe, sondern auch als Hüter unserer Ozeange-sundheit.

Originalquelle

Titel: Resistance profiles and genes of Enterobacteriaceae from cetaceans stranded in Philippine waters from 2018-2019 provide clues on the extent of antimicrobial resistance in the marine environment

Zusammenfassung: With the premise that cetaceans are sentinels for understanding the extent of antimicrobial resistance in the marine environment, we determined the phenotypic and genotypic antibiotic resistance profiles of the Enterobacteriaceae isolated from cetaceans (representing twelve cetacean species) that stranded in Philippine waters from 2018-2019. The phenotypic identifications and antibiotic susceptibility profiles of the isolates were determined through VITEK 2 system while their genotypic identifications were confirmed through 16S rRNA gene sequencing. Targeted antibiotics for profiling phenotypic resistance include penicillins, cephalosporins, carbapenems, quinolones, polymyxins and folate pathway inhibitors while detected antibiotic resistance genes (ARGs) for evaluating genotypic resistance include: (1) ampicillins (blaAmpC); (2) cephalosporins (blaAmpC blaTEM, blaSHV, and blaCTX-M); (4) carbapenem (blaKPC); (4) polymyxins (mcr-1) and (5) sulphonamides (sul1, and sul2). Percent resistances (% R), percent susceptibilities (% S) and multiple antibiotic resistance (MAR) index values were computed. Eighty-six Enterobacteriaceae were isolated from the exhaled breath condensate and swab samples of 19 stranded cetaceans. These isolates were confirmed to belong to the following genera: Escherichia (39.53%), Enterobacter (26.74%), Klebsiella (24.41%), Citrobacter (5.81%), Morganella (1.16%), Pantoea (1.16%) and Providencia (1.16%). Overall, 35/86 (40.70%) of the isolates exhibited acquired resistances against cephalosporins (i.e., cefuroxime, 26/86 or 30.23%), polymyxins (i.e., colistin, 6/86 or 6.97%), folate-pathway inhibitors (i.e., trimethoprim-sulfamethoxazole,5/86 or 5.82%), ampicillin (3/86 or 3.49%), and cefoxitin (2/86 or 2.32%), while the lowest resistance (1.16% of isolates) were resistant against amoxicillin-clavulanic acid, piperacillin and imipenem. Moreover, 40.70% of the isolates were characterized as multidrug-resistant (2.33%) and extensively drug-resistant (38.37%) while 5/86 (5.81%) of the isolates had MAR indices greater than 0.2. Six out of seven (85.71%) of the targeted ARGs responsible for the resistance types for ampicillins, cephalosporins, polymyxins and sulphonamides (i.e., blaAmpC, blaSHV blaTEM, mcr-1, sul1 and sul2, respectively) were detected in 48.57% of isolates. Antibiotic susceptibility testing revealed that a considerable portion of the isolates exhibited acquired resistance to selected antibiotics and were categorized as multidrug-resistant (MDR) or extremely drug-resistant (XDR). As for genotypic resistance, six out of seven target antibiotic resistance genes (ARGs) responsible for resistance to ampicillins, cephalosporins, polymyxins, and sulfonamides were detected in nearly half of the isolates with acquired resistance. Considering the habitat ranges of the source animals, this indicates the extent of reach of antibiotics and/or ARGs in the marine environment, and pelagic migratory cetaceans may play an important role in their dissemination.

Autoren: Ren Mark D. Villanueva, Jamaica Ann A. Caras, Windell L. Rivera, Maria Auxilia T. Siringan, Lemnuel V. Aragones, Marie Christine M. Obusan

Letzte Aktualisierung: 2024-12-15 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.14.628494

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.14.628494.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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