Flugzeugtoiletten könnten die Ausbreitung globaler Superbakterien eindämmen
Abwässer aus Flugzeugtoiletten könnten ein kritisches Warnsystem für die weltweite Ausbreitung antimikrobieller resistenter (AMR) Superbakterien sein
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In einer neuen Studie unter der Leitung von Wissenschaftlern der australischen Wissenschaftsbehörde CSIRO und in Zusammenarbeit mit der Universität Xiamen, der University of South Australia und der Michigan Technological University wurden die Toilettenabwässer von 44 internationalen Flügen aus neun Ländern, die in Australien ankamen, analysiert.
CSIRO-Forschungsleiter Dr. Warish Ahmed
Das Team entdeckte neun besonders gefährliche Krankheitserreger und Superbugs, darunter einige, die in Krankenhäusern erworben werden und gegen mehrere Medikamente resistent sind. Die Forscher setzten fortschrittliche molekulare Techniken ein, um die genetischen Signaturen der Superbugs und die Profile der Antibiotikaresistenzgene (ARG) zu analysieren.
Fünf der neun Superbugs wurden in allen 44 Flugproben gefunden, während ein Gen, das eine Resistenz gegen Antibiotika als letztes Mittel verleiht, bei 17 Flügen nachgewiesen wurde. Bemerkenswert ist, dass dieses Gen im gleichen Zeitraum in den städtischen Abwässern Australiens nicht vorkam, was darauf schließen lässt, dass es wahrscheinlich durch internationale Reisen eingeschleppt wurde.
Die in der Fachzeitschrift Microbiology Spectrum veröffentlichten Ergebnisse bestätigen, dass Flugzeugabwässer ein brauchbares Instrument für die globale Überwachung von Antibiotikaresistenzen sind, so der Hauptautor Dr. Warish Ahmed, ein leitender Wissenschaftler des CSIRO.
"Flugzeugabwässer erfassen mikrobielle Signaturen von Passagieren aus verschiedenen Kontinenten und bieten eine nicht-invasive, kostengünstige Möglichkeit zur Überwachung von Bedrohungen wie AMR", so Dr. Ahmed.
Die Abwasserproben wiesen erhebliche geografische Unterschiede auf, so der Mitautor, der UniSA-Mikrobiologe Professor Nicholas Ashbolt vom Future Industries Institute.
"Flüge aus Asien, insbesondere aus Indien, wiesen höhere Konzentrationen von Antibiotikaresistenzgenen auf als Flüge aus Europa und dem Vereinigten Königreich", sagte Prof. Ashbolt.
Von den 44 internationalen Flügen stammten 18 aus Indien, 14 aus dem Vereinigten Königreich, sechs aus Deutschland und die übrigen waren Einzelflüge aus Frankreich, den Vereinigten Arabischen Emiraten, der Türkei, Südafrika, Japan und Indonesien.
Der Hauptautor der Studie, Dr. Yawen Liu, Gastwissenschaftler bei CSIRO an der Universität Xiamen in China, erklärte, diese Unterschiede könnten auf den unterschiedlichen Einsatz von Antibiotika, die Wasserhygiene, die Bevölkerungsdichte und die Gesundheitspolitik in den verschiedenen Regionen zurückzuführen sein.
In der Studie wurde auch untersucht, ob die in Flugzeugtoiletten verwendeten Desinfektionsmittel genetisches Material abbauen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Nukleinsäuren selbst in Gegenwart starker Desinfektionsmittel bis zu 24 Stunden lang stabil blieben, was die Zuverlässigkeit von Flugzeugabwässern für Überwachungszwecke bestätigt.
"Der internationale Reiseverkehr ist einer der Hauptfaktoren für die Ausbreitung von AMR", so Dr. Liu. "Durch die Überwachung von Flugzeugabwässern können wir möglicherweise Antibiotikaresistenzgene aufspüren und verfolgen, bevor sie sich in der lokalen Umgebung etablieren.
Es ist bekannt, dass Infektionskrankheiten wie Tuberkulose, Grippe und SARS-CoV-2 durch Flugreisen verbreitet wurden. Um ihre Übertragung zu verringern, wurden vielschichtige Kontrollstrategien erprobt, darunter Reisebeschränkungen, individuelle Passagierkontrollen und Quarantäne.
Die in der Studie verwendeten Proben wurden während der COVID-19-Pandemie-Rückführungsflüge gesammelt, was die Demografie der Passagiere beeinflusst haben könnte. Die Autoren sagen jedoch, dass der Ansatz auf den routinemäßigen internationalen Reiseverkehr übertragen werden kann.
"Angesichts der Tatsache, dass AMR bis 2050 weltweit mehr als 39 Millionen Todesfälle verursachen wird, ist der Bedarf an innovativen Überwachungsinstrumenten dringend", so Prof. Ashbolt.
"Die Überwachung von Flugzeugabwässern könnte die bestehenden Systeme des öffentlichen Gesundheitswesens ergänzen und frühzeitige Warnungen vor aufkommenden Superbug-Bedrohungen liefern.
"Dies ist ein Proof-of-Concept mit Potenzial für die Praxis", so Dr. Ahmed.
"Wir haben jetzt die Mittel, um Flugzeugtoiletten in ein Frühwarnsystem für Krankheiten zu verwandeln, um die öffentliche Gesundheit besser zu verwalten."
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