Studie: Wie Styropor zur Bildung von Antibiotikaresistenzen beiträgt

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Torsten Lorenz, Beitrag vom 3. Dezember 2021

Antibiotikaresistenz: Nach Angaben von Wissenschaftlern der George R. Brown School of Engineering der Rice University stellt weggeworfenes Styropor (Polystyrol), das in Mikroplastik zerfällt, nicht nur einen Ort für Mikroben und chemische Verunreinigungen dar, sondern auch für das frei schwimmende genetische Material, das den Bakterien die Fähigkeit zur Resistenz verleiht.

In einer Studie im Journal of Hazardous Materials wird beschrieben, wie die UV-bedingte Alterung von Mikroplastik in der Umwelt es zu einer geeigneten Plattform für antibiotikaresistente Gene (ARGs) macht.

Diese Gene sind mit bakteriellen Chromosomen, Phagen und Plasmiden ausgestattet, allesamt biologische Vektoren, die eine Antibiotikaresistenz auf den Menschen übertragen können, was dessen Fähigkeit zur Bekämpfung von Infektionen beeinträchtigt.

Die Studie unter der Leitung des Rice-Bau- und Umweltingenieurs Pedro Alvarez in Zusammenarbeit mit Forschern in China und der University of Houston hat außerdem gezeigt, dass Chemikalien, die aus dem Kunststoff auslaugen, wenn er altert, die Anfälligkeit der Vektoren für einen sogenannten horizontalen Gentransfer erhöhen, durch den sich die Resistenz verbreitet.

Die Forscher fanden heraus, dass Mikroplastik (100 Nanometer bis fünf Mikrometer im Durchmesser), das durch die UV-Strahlung des Sonnenlichts gealtert ist, eine große Oberfläche hat, an der sich Mikroben festsetzen können.

Wenn sich die Kunststoffe zersetzen, setzen sie auch Depolymerisationschemikalien frei, die die Membranen der Mikroben durchbrechen und den ARGs die Möglichkeit geben, einzudringen.

Die Wissenschaftler stellten außerdem fest, dass Mikroplastikoberflächen möglicherweise als Aggregationsorte für anfällige Bakterien dienen und den Gentransfer beschleunigen, indem sie die Bakterien miteinander und mit freigesetzten Chemikalien in Kontakt bringen. Diese Synergie könnte der Studie zufolge die Umweltbedingungen bereichern, die eine Antibiotikaresistenz begünstigen, selbst wenn keine Antibiotika eingesetzt werden.

Quellen: Rice University / Journal of Hazardous Materials, https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127895.

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