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Bayerisches Landesamt für
Gesundheit und Lebensmittelsicherheit

Antibiotikaresistente Bakterien in Badegewässern

Als antibiotikaresistente Bakterien werden solche Bakterien bezeichnet, die auf ein Antibiotikum oder mehrere Antibiotika nicht sensibel reagieren, d.h. gegenüber der Wirkung dieser Stoffe resistent sind. Die Resistenz von Bakterien gegenüber Antibiotika kann eine natürliche Eigenschaft sein, d.h. das Vorkommen einer Antibiotikaresistenz ist nicht unbedingt darauf zurückzuführen, dass die entsprechenden Bakterien bereits Kontakt zu antibiotischen Medikamenten hatten. Bakterien können eine Resistenz durch Mutation sowie durch Gentransfer von bereits resistenten Bakterien erwerben. Von Multiresistenz spricht man bei erworbener Resistenz gegen mehr als eine antibiotisch wirkende Substanzgruppe. Bakterien erwerben Resistenzen insbesondere dort, wo Antibiotika eingesetzt werden, da sie dann einen Überlebensvorteil haben. Hot spots für die Entstehung von antibiotikaresistenten Bakterien sind daher Kliniken und die industrielle Tierhaltung, da dort Antibiotika viel und häufig angewendet werden. Von dort gelangen sie mit dem Abwasser oder durch die Ausbringung von Klärschlämmen, Gülle oder Gärresten in die Umwelt. In der Umwelt kann es zur weiteren Bildung und Verbreitung von antibiotikaresistenten Bakterien kommen.
Badegewässer sind Teile von Oberflächengewässern wie Seen und Flüsse. Sie sind meist vielfältigen Nutzungen ausgesetzt und können aus unterschiedlichen Quellen verunreinigt werden. Insbesondere aus Abwasser-, oder Mischwassereinleitungen sowie aus Abschwemmungen von landwirtschaftlichen Flächen können fäkale Verunreinigungen und damit auch Krankheitserreger und antibiotikaresistente Bakterien in die Badegewässer gelangen. Auch etliche Menschen sind Träger resistenter Bakterien und können diese beim Baden in ein Badegewässer einbringen. Daneben haben viele Bakterienarten, die natürlicherweise resistent sind, ihren natürlichen Standort in der Umwelt.

Routineuntersuchungen der Badegewässerqualität

Die Wasserqualität in Badegewässern wird zum Schutz der Badenden von den zuständigen Gesundheitsämtern regelmäßig alle vier Wochen überwacht. Dabei wird das Ausmaß der fäkalen Verunreinigung durch den Nachweis bestimmter Darmbakterien (E. coli und intestinale Enterokokken) festgestellt. Die Badegewässer erhalten eine Qualitätseinstufung: von ausgezeichnet über gut bis ausreichend bis zu mangelhaft. Je schlechter die Wasserqualität, desto höher ist das Risiko, dass Krankheitserreger und antibiotikaresistente Bakterien vorkommen. Beim Schwimmen in kontrollierten Badegewässern ist ein Kontakt mit multiresistenten Bakterien in höherer Konzentration sehr unwahrscheinlich.

Untersuchungen von Badegewässern auf antibiotikaresistestente Bakterien

Neben den routinemäßigen hygienisch-mikrobiologischen Untersuchungen hat das LGL im Rahmen rein wissenschaftlicher Untersuchungen bei einer begrenzten Anzahl von südbayerischen Badegewässern Proben nicht nur auf die üblichen Routineparameter, sondern auch auf das Vorhandensein antibiotikaresistenter Bakterien (z. B. Staphylokokken, Darmbakterien, Pseudomonaden) untersucht.

Auswertung der südbayerischen Badegewässerproben

Im Jahr 2017 wurden zehn Badegewässer in Südbayern stichprobenartig auf antibiotikaresistente Bakterien untersucht (einmal vor der Badesaison und vier- bis fünfmal während der Badesaison).

Untersuchte Seen

  • Chiemsee, Lkr. Rosenheim
  • Faulensee, Lkr. Ostallgäu
  • Feldmochinger See, Stadt München
  • Forggensee, Lkr. Ostallgäu
  • Langwieder See, Stadt München
  • Regattasee, Stadt München
  • Schlierseee, Lkr. Miesbach
  • Seehamer See, Lkr. Miesbach
  • Starnberger See, Lkr. Weilheim
  • Wakelake, Lkr. Landshut

Antibiotikaresistente Bakterien wurden mit Hilfe antibiotikahaltiger selektiver Nährmedien isoliert: In 42 von 57 Proben (74 %) wurden antibiotikaresistente Bakterien nachgewiesen. Hierbei wurden insgesamt 80 Bakterienisolate gewonnen. Die jeweilige Gattung bzw. Spezies der Isolate wurde mittels MALDI-TOF (Bruker Daltonic GmbH, Bremen) bestimmt: 22 Isolate aus der Gruppe der sogenannten Nonfermenter (Acinetobacter spp., n=20; Pseudomonas aeruginosa, n=2) und 58 Isolate aus der Familie Enterobacteriaceae (Enterobacter spp., n=28; Rahnella spp., n=21; Serratia spp., n=4; Escherichia coli, n=3; Citrobacter sp., n=1; Leclercia sp., n=1) wurden detektiert. Resistente Staphylokokken und Enterokokken waren nicht darunter.

Da viele der gefundenen Resistenzen bei den unterschiedlichen Bakterienspezies bereits natürlicherweise vorkommen, war dieses Ergebnis nicht überraschend. Wichtig war es, die Isolate hinsichtlich der Art und Zahl ihrer Resistenzen genauer zu charakterisieren.

Die Empfindlichkeit gegenüber 17 Antibiotika (Ampicillin, Amoxicillin-Clavulansäure, Piperacillin, Piperacillin-Tazobactam, Cefuroxim, Cefotaxim, Ceftazidim, Cefepim, Ertapenem, Imipenem, Meropenem, Ciprofloxacin, Levofloxacin, Gentamicin, Tobramycin, Amikacin, Trimethoprim-Sulfomethoxazol) wurde mit dem PhoenixTM-System (Becton Dickinson, Heidelberg) getestet. Die Interpretation der Ergebnisse erfolgte nach EUCAST-Kriterien (www.eucast.org). Außerdem wurde die Produktion von Extended-Spectrum ß-Laktamasen (ESBL) mit Hilfe des MAST DISCTM ESBL ID Set (MastGroup, Derby Road, UK) überprüft. Hierbei handelt es sich um von manchen Bakterien gebildete Enzyme, die die Wirksamkeit verschiedener Antibiotika mindern oder sogar aufheben können.

Die Resistenz-Phänotypen der einzelnen Isolate wurden entsprechend der Definition von multiresistenten gramnegativen Stäbchen (MRGN) der Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention am Robert-Koch-Institut (KRINKO) interpretiert. Diese Definition basiert auf der Resistenz gegen Leitsubstanzen aus den vier in der Klinik wichtigsten, bakterizid wirksamen Antibiotikagruppen, die bei schweren Infektionen mit gramnegativen Stäbchen eingesetzt werden (Acylureidopenicilline, Cephalosporine der 3./4. Generation, Carbapeneme, Fluorchinolone). Dementsprechend werden die Bezeichnungen 3MRGN für Bakterien mit Resistenz gegen drei der vier o. g. Antibiotikagruppen und 4MRGN für Bakterien mit Resistenz gegen alle o. g. Antibiotikagruppen verwendet.

Ergebnisse

Unter den Nonfermentern zeigte kein Isolat einen für die gesundheitliche Bewertung kritischen 3MRGN- bzw. 4MRGN-Phänotyp. Plasmidische Carbapenemasen konnten in allen Isolaten aufgrund der Empfindlichkeit gegenüber Ertapenem, Imipenem und Meropenem ausgeschlossen werden.

Unter den Isolaten der Familie Enterobacteriaceae zeigte ein einziges Isolat der Spezies E. coli einen 3MRGN-Phänotyp. Darüber hinaus konnte die Produktion von ESBL in diesem und vier weiteren Isolaten (aus zwei weiteren Proben) nachgewiesen werden (E. coli, n=2; Serratia sp., n=2). Eine Carbapenemase-Produktion konnte in allen Enterobacteriaceae-Isolaten ausgeschlossen werden.

Die Konzentrationen der Keime mit klinisch relevanten Resistenzeigenschaften war in allen Fällen gering (Tabelle 2).

Ergebnisse (MRGN und ESBL) (KBE: Koloniebildende Einheiten)
  Isolat Badegewässer Probenahmedatum Konzentration
1 E. coli (3 MRGN, ESBL) Seehamer See 24.4.2017 (Vorsaisonprobe) 1 KBE/10 ml
2 E. coli (ESBL) Wakelake 2.5.2017 (Vorsaisonprobe) 1 KBE/10 ml
3 E. coli (ESBL) Wakelake 2.5.2017 (Vorsaisonprobe) 4 KBE/10 ml
4 Serratia sp. (ESBL) Seehamer See 23.5.2017 (Saisonprobe) 3 KBE/10 ml
5 Serratia sp. (ESBL) Seehamer See 23.5.2017 (Saisonprobe) 3 KBE/10 ml

Zusammenfassung

Lediglich in einer Probe wurden Bakterien gefunden, die gegen drei für die Therapie wichtige Antibiotikagruppen resistent sind (3MRGN): Es handelt sich dabei um ein Escherichia coli-Isolat, das außerdem ESBL bildet. Aus zwei weiteren Proben wurden jeweils zwei ESBL-Bildner (E. coli bzw. Serratia sp.) gewonnen. Weder Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE) noch Methicillin-resistente Staphylokokken (MRSA) waren nachweisbar. Plasmidische Carbapenemasen konnten in allen Isolaten ausgeschlossen werden.

Geplante Analysen von nordbayerischen Gewässern

Die Untersuchungen werden in einer begrenzten Anzahl von nordbayerischen Badeseen 2018 fortgesetzt. Die Liste dieser Badegewässer sind der folgenden Tabelle zu entnehmen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden voraussichtlich erst Ende des Jahres vorliegen.

Nordbayerische Badeseen
Ortswiesensee, Lkr. Lichtenfels Sander See, Lkr. Hassberge
Untreusee, Lkr. Hof See Freigericht Ost, Lkr. Aschaffenburg
Baggersee Happburg, Lkr. Nürnberger Land Mainparksee Lkr. Aschaffenburg
Altmühlsee, Lkr. Weißenburg-Gunzenhausen Guggenberger See, Lkr. Regensburg
Klostersee, Lkr. Main-Spessart Satzdorfer See Lkr. Cham

 

Gesundheitliche Bewertung

Durch das Vorhandensein antibiotikaresistenter Bakterien ergibt sich kein erhöhtes Infektionsrisiko beim Baden, denn antibiotikaresistente Krankheitserreger führen nicht häufiger zu Infektionen als nicht antibiotikaresistente Krankheitserreger. Hinsichtlich ihrer krankmachenden Eigenschaften ergibt sich normalerweise kein Unterschied. Allerdings ist eine möglicherweise auftretende Infektion mit resistenten Bakterien oft schwieriger zu therapieren.

Das Auftreten von Bakterien, die Infektionen auslösen können, ist unabhängig vom Auftreten antibiotikaresistenter Bakterien grundsätzlich dann problematisch, wenn bei schlechter Wasserqualität bestimmte Konzentrationen im Wasser überschritten werden. Für Personen, die nicht an bestimmten gesundheitlichen Einschränkungen leiden, ist das Infektionsrisiko beim Baden in Badegewässern aber gering. Die beim Schwimmen üblicherweise geschluckten kleineren Mengen Wasser sind i. d. R. unbedenklich, da die Virulenz der Keime im Magen abgeschwächt wird. Wer gesund ist, kann daher ohne Bedenken an allen ausgewiesenen Badegewässern ins Wasser gehen. Wer größere offene Wunden hat oder unter einer stärkeren Immunschwäche leidet, sollte vorher seinen behandelnden Arzt fragen und im Zweifel besser auf das Baden in Badegewässern verzichten.

Generell ist der sach- und fachgerechte Einsatz von Antibiotika bei Tieren und Menschen sehr wichtig, um den Eintrag von Antibiotika und multiresistenten Bakterien in die Umwelt zu verringern.

Europäisches Forschungsprojekt zur Untersuchung von Bewässerungswasser für landwirtschaftliche Zwecke

Das LGL nimmt daneben derzeit an einem europäischen Forschungsprojekt zur Untersuchung von Bewässerungswasser für landwirtschaftliche Zwecke teil. In diesem Rahmen hat das LGL Proben aus Flüssen auf bestimmte antibiotikaresistente Bakterien (ESBL- und Carbapenemase-produzierende, gramnegative Bakterien (Darmbakterien sowie Acinetobacter und Pseudomonaden)) untersucht. Die Untersuchungsstellen wurden so ausgewählt, dass der Einfluss von Kläranlagenabläufen erfasst wurde. In nahezu allen Flusswasserproben wurden antibiotikaresistente Bakterien nachgewiesen, wobei nur ein Teil der nachgewiesenen Bakterien solche Resistenzen aufwiesen, die auch in medizinischen Einrichtungen oder bei Infektionen beobachtet werden können. Die Ergebnisse des Projektes entsprechen den Ergebnissen vergleichbarer Studien in anderen Ländern, wie z.B. in den Niederlanden.

Fazit

In Anbetracht des ubiquitären Einsatzes von Antibiotika in Veterinär- und Humanmedizin ist der Nachweis von multiresistenten Bakterien in niedriger Konzentration in Gewässern für sich genommen keine Überraschung. Das LGL wird auch aufgrund der Untersuchungsergebnisse weiter prüfen, ob Handlungsbedarf besteht. Schon jetzt kann man aber festhalten, dass in Badegewässern die größte Infektionsgefahr für die Badenden von fäkaler Verunreinigung an sich ausgeht, unabhängig von Antibiotikaresistenzen. Fäkale Verunreinigungen werden durch die routinemäßige Untersuchung von Badegewässern kontrolliert. Unabhängig davon gilt des Weiteren nach wie vor, die Verbreitung multiresistenter Keime zu verhindern. Dazu gehören unter anderem die Einhaltung der Hygienestandards zur Vermeidung der Weiterverbreitung von resistenten Erregern und ein sachgerechter Antibiotikaeinsatz mit dem Ziel der Reduktion des Antibiotikaverbrauchs.