Mikroplastik und Biofilme - eine Quelle für Antibiotika Resistenzen?
Mikroplastik und Mikroorganismen
Es ist an der Zeit zwei große Themen miteinander verbinden: (Mikro)Plastik und Mikroorganismen – und in weiterer Folge: Antibiotika-Resistenzen. Augenscheinlich mag das Eine erstmal nichts mit dem Anderen zu tun haben. Aber wie so oft trügt der Schein.
Plastikpartikel – egal welcher Größe – stellen sich immer mehr als das Hollywood der Bakteriengemeinschaft dar… ganz nach dem Motto wer etwas auf sich hält, verlegt hierhin seinen Lebensmittelpunkt. Je nachdem ob an Land oder im Meer, man findet vermehrt das “Who-is-Who” der Szene.
Wie stark und von wem einzelne Plastik-Fragmente tatsächlich besiedelt werden, hängt zu großen Teilen von der Oberflächenstruktur des Polymers ab.
Eines gemein hat aber eine erdrückende Mehrheit an bakteriellen Kunststoff-Lebensgemeinschaften: Die Nachbarschaft hält deutlich stärker zueinander als das bei den meisten Menschen der Fall wäre.
Mikroplastik und Biofilme - die bessere Lebensgemeinschaft
Ein Biofilm ist praktisch ein eigenes mikrobielles Ökosystem. Sie bestehen aus einem Film (einer Schleimschicht aus sogenannten extrazellulären polymeren Substanzen… kurz EPS) und können von Bakterien, über Pilze und Algen so ziemlich alle Vertreter der mikrobiellen Welt beinhalten (Verweis). Auch viele Erreger von Infektionskrankheiten (~60%) sind dazu in der Lage solche Strukturen auszubilden welche die Therapie deutlich erschweren. In dieser schützenden Schleimschicht können übrigens bis zu einer Billion(!) Mikroorganismen zusammenleben!
(Off-Topic: der Weltrekord für die höchste jemals gezählte Zahl liegt bei 1 Million und wird von Jeremy Harper gehalten – gebraucht hat er 3 Monate an denen er jeden Tag 16 Stunden lang gezählt hat. Von 1 bis 1 Billion zu zählen würde ungefähr 1 Million mal so lange dauern… bevor das jemand selbst versucht: Es würde ca. 243835 Jahre dauern bis Sie bei der Billion angelangt sind – exklusive kurzer Nervenzusammenbrüche).
Zurück zum Thema: Besonders problematisch an Biofilmen? Die umgebende Schleimschicht stellt einerseits eine schützende Barriere (z.B. vor Antibiotika) für die bewohnende Gemeinschaft dar. Andererseits lebt diese Vielzahl an Mikroorganismen auf engstem Raum – ein genetischer Austausch ((siehe auch) zwischen den Mikroben wird also begünstigt. So können beispielsweise auch Antibiotika-Resistenzgene effektiv an den Nachbarn weitergegeben werden – wie gesagt: gelebte Nachbarschaft.
Der Ritt auf dem Mikroplastik
Wir wissen also, Mikro- und Makroplastik fördert die Formation von mikrobiellen Biofilmen, welche wiederum die Entstehung von Antibiotika-Resistenzen fördern können. Die Problematik an dem Ganzen stellt das enorme Maß der Ausbreitung von diesen Plastikpartikeln dar. Weltweit häufen sich Berichte über die Kunststoffverschmutzung an den abgelegensten Orten. Und mit Ihnen werden gegenüber Antibiotika unempfindliche Bakterien mittransportiert und verteilt. So geschehen übrigens auch schon in einem der unberührtesten Flecken unserer Erde: der Antarktis (Laganá et al. 2019).
Erhöhter selektiver Druck, Störung der vorhandenen Ökosysteme und die Weitergabe von Resistenzgenen an andere bakterielle Vertreter sind die Konsequenz und es ist nur eine Frage der Zeit bis die ganze Sache wieder auf uns zurückfällt.
Schon jetzt berichtet PlasticsEurope davon, dass Mikroplastik von uns Menschen wieder durch Nahrungsmittel (besonders durch Meeresfrüchte) zu uns nehmen. Wohin die Reise führt, ist schwer abzuschätzen. Schon jetzt zeigt sich aber: minus und minus gibt nicht immer Plus.
