Gewässer in Städten und ländliche Seen sind stark mit antibiotika-resistenten Bakterien belastet

Ein wissenschaftliches Team aus Berlin, Potsdam und Wien untersuchte Wasser- sowie Sedimentproben aus sechs Gewässern in Berlin, Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern sowie den Zu- und Abfluss einer Berliner Kläranlage. Die Forschenden vom Leibniz-IZW und Leibniz-IGB analysierten die DNA der dortigen Bakterien und wiesen in städtischen Proben eine höhere Vielfalt und Konzentration von Genen nach, die für Resistenzen gegenüber gängigen Antibiotika verantwortlich sind. Während die Proben des Klärwerks die höchste Belastung zeigten, ließen sich resistente Keime auch in weit entfernten ländlichen Seen nachweisen.

Für die Identifizierung der Antibiotika-Resistenzgene (ARG) und deren Zuordnung zu spezifischen Klassen nutzte das Team verschiedene bioinformatische Methoden und genetische Datenbanken. „Dieser breite methodische Ansatz erlaubte es uns, im Erbgut der in den Proben vorkommenden Bakterienarten jene Gene zu identifizieren, die für Antibiotikaresistenzen verantwortlich sind“, erklärt Pau de Yebra Rodó. „Die nachgewiesenen Resistenzgene gehörten zu insgesamt 18 Klassen dieser Resistenzgene – in unterschiedlicher Vielfalt und Häufigkeit an den verschiedenen Standorten.“

Spur der bakteriellen Antibiotika-Resistenzgene auch nach Wasseraufbereitung noch überdeutlich

Die Analyse ergab, dass im Zufluss der Wasseraufbereitungsanlage Resistenzgene aller 18 untersuchten Klassen vorkamen, während im Abfluss trotz reduzierter Häufigkeit noch 16 Klassen nachweisbar waren. Die Aufbereitung konnte lediglich Gene gegen Glykopeptid-Antibiotika und Nitroimidazole erfolgreich entfernen oder ausreichend verdünnen. Den zweiten Platz in der Belastungsskala belegten die städtischen Gewässer: Im Oberflächenwasser des Müggelsees sowie im Sediment des Weißen Sees wurden jeweils neun Klassen identifiziert. Im Gegensatz dazu blieben die Oberflächenwasser des Haussees, des Stechlinsees und des Dagowsees ohne Befund.

„Interessant und besorgniserregend ist hingegen der Nachweis von bakteriellen Resistenzgenen in Sedimentproben der Seen im ländlichen Raum“, sagt Prof. Alex Greenwood. „Wassernahe Bodenschichten speichern offenbar Belastungen mit antibiotikaresistenten Bakterien und halten diese in der Umwelt vor, auch wenn das Oberflächenwasser keine nachweisbare Belastung (mehr) aufweist.“ Vor allem Vertreter der gegen Aminoglykosid-Antibiotika gerichteten Klasse zeigten in den Sedimenten eine höhere Gesamtlast als im Wasser.

Teiche im ländlichen Raum sind ebenfalls stark belastet

In den Wasserproben eines brandenburgischen Feldteiches wurden zwar nur sechs verschiedene Resistenzgen-Klassen nachgewiesen – weniger als im Müggelsee oder im Klärwerk –, jedoch mehr als in den anderen ländlichen Seen. Die gefundenen Klassen gegen Aminoglykoside, Phenicole und Tetracycline decken sich weitgehend mit den städtischen Funden und verweisen auf Antibiotika, die sowohl in der Medizin als auch in der Nutztierhaltung genutzt und über Abwässer eingetragen werden.

Dass bei städtischen Gewässern neben der Siedlungsnähe auch die Intensität der Nutzung entscheidend ist, berichtet Prof. Hans-Peter Grossart: „Im Wasser des Müggelsees wurden erheblich mehr Resistenzgen-Klassen nachgewiesen als in den beiden anderen städtischen Seen, was sehr wahrscheinlich an der intensiveren Nutzung durch die Fischerei, den Schifffahrtsbetrieb und viele Badende liegt.“

Weitere Studien zu antibiotikaresistenten Bakterien im Wasser sind erforderlich

In der Medizin gelten antibiotikaresistente Bakterien als eine der größten globalen Gesundheitsherausforderungen. „Mit unserer Forschung versuchen wir zu verstehen, wie sich antibiotikaresistente Bakterien in der Umwelt verbreiten und dort möglicherweise auch längerfristig überdauern“, fasst de Yebra Rodó zusammen. „Der Eintrag durch menschliche Aktivitäten ist sicher die Hauptquelle für ARG-tragenden Bakterien in der Umwelt. Dies geschieht vor allem über das Abwasser von Krankhäusern, landwirtschaftlichen Betrieben und privaten Haushalten.“

Bei ihrer Studie bewältigten die Forschenden methodische Hürden wie schwankende Sequenzierungstiefen beim Vergleich von Wasser-, Sediment- und Kläranlagenproben. Dennoch lieferten die signifikanten Unterschiede in Vielfalt und Häufigkeit der Resistenzgene belastbare Ergebnisse. Für eine noch präzisere Charakterisierung der Profile in städtischen und ländlichen Ökosystemen seien künftig jedoch umfangreichere Langzeitstudien mit einem breiteren Gewässerspektrum erforderlich.

Quelle

Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) im Forschungsverbund Berlin e.V. (05/2026)