ANTIBIOTIKA-RESISTENTE BAKTERIEN UND ANTIBIOTIKA-RESISTENZGENE IN ROHWÄSSERN - Trinkwasserkolloquium, Dresden am 08. Mai 2018 Dipl.-Ing. (FH) ...
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ANTIBIOTIKA-RESISTENTE BAKTERIEN UND ANTIBIOTIKA-RESISTENZGENE IN ROHWÄSSERN 27. Trinkwasserkolloquium, Dresden am 08. Mai 2018 Dipl.-Ing. (FH) Claudia Stange, Prof. Dr. Andreas Tiehm
ANTIBIOTIKARESISTENZEN IN DER UMWELT – EIN AKTUELLES THEMA!!!
06.02.2018
RESISTENZEN IN DER HUMANMEDIZIN
Prozentuale Anteile Antibiotika-resistenter E. coli-Isolate
Quelle: GERMAP, 2012. Antibiotika-Resistenz und -Verbrauch. Bericht über den Antibiotika-Verbrauch und die
Verbreitung von Antibiotika-Resistenzen in der Human- und Veterinärmedizin in Deutschland
ZUKUNFTSPROGNOSE
Todesfälle durch Antibiotika-resistente Infektionen im Jahr 2050
Quelle: Jim O’Neill, 2014, Review on Antimicrobial Resistance
ANTIBIOTIKA-RESISTENZ UND RESISTENZGENE
Antibiotikum
HORIZONTALER GENTRANSFER
RESISTENZEN BEI DER TRINKWASSER-AUFBEREITUNG
Aufbereitung Aufnahme durch Trinken
R R antibiotika-
resistentes
Bakterium im
R Trinkwasser
R R
R
nicht-
resistentes,
pathogenes
Bakterium im
Rohwasser Aufbereitetes Wasser Körper R-Gen- P
transfer
(blau: Indikatorkeime ohne Indikatorkeime
lila: pathogene Bakterien und pathogene antibiotika- R
!
grau: sonstige Bakterien Bakterien, resistentes, P
pathogenes
R = Resistenzgen) aber nicht keimfrei Bakterium im
Körper
Risiko ?
RESISTENZGENE IM OBERFLÄCHENWASSER
Positive samples for ARGs (%)
100
80
Germany
60
Australia
40
20
0
) ) ) ) V -1 1 1 2 3 a c
(A (B (C (M la SH SE pC sul sul2 frA frA1 frA1 rmA rmB cat1 cat2 floR )-IIa 3)-IV ´´)-I ´´)-I anA anB anC
tet tet tet tet b bla P am d d d e e c( 3 c ( ( 2 ( 2 v v v
aa aa -aph aph
Ie
6´)-
c (
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Relative abundance of ARGs in surface water samples
Stoll C., J. Sidhu, A. Tiehm, S. Toze. (2012).
Prevalence of clinically relevant antibiotic resistance genes in surface
water samples collected from Germany and Australia.
Environmental Science and Technology 46 (17): 9716-9726.
RESISTENTE COLIFORME IM OBERFLÄCHENWASSER
Stange C., J.P.S. Sidhu, A. Tiehm, S. Toze . (2016).
Antibiotic resistance and virulence genes in coliform water isolates.
International Journal of Hygiene and Environmental Health 219: 823-831 (2016)
VERHALTEN VON ARG BEI DER WASSERAUFBEREITUNG
Chlor Ozon UV
Stange C., A. Tiehm. (2017).
Verhalten von Antibiotika-Resistenzgenen bei der Trinkwasseraufbereitung.
Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser Karlsruhe, Band 76PROJEKT HYREKA Biologische bzw. hygienisch-medizinische Relevanz und Kontrolle Antibiotika-resistenter Krankheitserreger in klinischen, landwirtschaftlichen und kommunalen Abwässern und deren Bedeutung in Rohwässern Laufzeit 01.2.2016-31.01.2019
NACHWEISMETHODEN
Kulturverfahren PCR-Methoden
no-template-control
PCR
Isolat A
Isolat B
Isolat C
Marker
Wachstum eines Vancomycin-resistenten
Enterococcus faecium-Stammes (oben) und ESBL-
produzierenden E. coli-Stammes (unten) auf
selektiven CHROM Agar-PlattenUNTERSUCHUNG VON ROHWÄSSERN
91 Wasserproben
31 Oberflächenwässer
60 Grundwässer/Uferfiltrate
Ergebnisse der Kulturverfahren
ESBL*-
Methicillin-
ESBL*- produzierende Vancomycin-
resistente
Probenart produzierende Klebsiella, resistente
Staphylococcus
E. coli Enterobacter Enterokokken
aureus
und Citrobacter
Oberflächenwässer 54,8% 48,4% 61,3% 0%
Grundwässer/Uferfiltrate 1,7% 0% 3,3% 0%
*ESBL = Breitspektrum β-LaktamaseUNTERSUCHUNGEN AN EINEM MODELLSTANDORT
UNTERSUCHUNGEN AN EINEM MODELLSTANDORT
Start Normalbetrieb
Im März ist reines
Grundwasser im
Pegel, gegen Ende
des Betrieb hat man
eine Mischung aus
Infiltration
Oberflächenwasser Flusswasser,
Grundwasser und
Uferfiltrat
→ höhere ARG-
Konzentrationen im
OktoberUNTERSUCHUNGEN AN EINEM MODELLSTANDORT
Sonderbetrieb Feb. /März 2017 Ansaugen
Flusswasser UferfiltratZUSAMMENFASSUNG
Die Umwelt spielt eine wichtige Rolle bei der Verbreitung von
Antibiotikaresistenzen
Antibiotika-Resistenzgene werden bei Wasseraufbereitung je nach eingesetztem
Verfahren nicht im gleichen Umfang eliminiert wie kultivierbare Bakterien
Derzeit ist es kaum möglich einen Ist-Zustand der Verbreitung klinisch relevanter
Antibiotikaresistenzen in der Umwelt und in Rohwasser zu beschreiben und für die
Zukunft zu prognostizieren
Nachweis von Antibiotika-resistenten Krankheitserregern in
Oberflächenwässern aber auch Grundwässern/Uferfiltraten → Prozentualer Anteil
an Positivbefunden sowie ermittelte Koloniezahl in Grundwasser/Uferfiltrat-Proben
wesentlich geringer
Bodenpassage führt zur Reduktion von Indikatorbakterien, Antibiotika-resistenten
Bakterien und Antibiotika-Resistenzgenen – aber keine vollständige Entfernung
Wissenslücken: - Richtwerte
- Horizontaler Gentransfer in der UmweltAUSBLICK
Fortsetzen der HyReKA-Arbeiten
Risikobewertung:
− Bewertung des Risikos für die menschliche Gesundheit (UBA)
− Bewertung des Risikos der Resistenz-Ausbreitung in
aquatischen Habitaten (UKB)
Weiterführende Untersuchung zur Trinkwasseraufbereitung
und zum Vorkommen in der Umwelt
Erfassung von Multiresistenzen (Antibiogramme)Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!
Dipl.-Ing. (FH) Claudia Stange
TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser
Karlsruher Straße 84 / 76139 Karlsruhe
claudia.stange@tzw.deSie können auch lesen
