Untersuchungen zur Bestimmung der minimalen selektiven Konzentration von Antibiotika und Schwermetallen

Abstract

Die vorliegende Arbeit besteht aus zwei Komponenten. Der erste Teil dieser Arbeit war im interdisziplinären Verbundprojekt HyReKA verortet und bot Unterstützung der Feldarbeit durch Laborwerte. Denn zum Zeitpunkt der Arbeit gab es nur sehr wenige Daten zu Minimalen Selektiven Konzentrationen (MSC) und diese waren nicht mit Umweltbakterien ermittelt worden. Dementsprechend wurde ein gramnegatives Testsystem für MSCs auf Grundlage von <em>Acinetobacter baylyi</em> BD413 erarbeitet. Dieser ist sowohl Umweltorganismus, als auch Modellorganismus für <em>A. baumannii</em> einem Mitglied der ESKAPE Erreger. Im Zuge des Aufbaus des Testsystems wurden fünf spontane Mutanten erzeugt. Diese wurden untersucht und ebenfalls in die durchgeführten MSC-Tests miteinbezogen. Mit dem erweiterten Testsystem wurden MSCs für zehn verschiedene Antibiotika, Benzalkoniumchlorid und die Kombination aus Tetracyclin und Sulfadiazin ermittelt. Die hier ermittelten MSCs im Bereich von µg/l bzw. sogar mg/l liegen für den größten Teil der geklärten Abwässer über den gefundenen Substanzmengen im ng/l Bereich. Aber in Krankenhausabwasser, insbesondere im Rohabwasser, liegen die gefundenen Konzentrationen durchaus über den MSCs. Ausnahmen, wie die Abwässer von pharmazeutischen Produktionsstätten, überschreiten die MSCs stellenweise sogar drastisch. Es ist also davon auszugehen, dass es selektive Konzentrationen im Abwasser gibt, die die MSC überschreiten und damit das Expositionsrisiko für den Menschen erhöhen. <br/> Der zweite Teil beschäftigte sich mit dem Isolat BN75, das vor dieser Arbeit der Art <em>Staphylococcus aureus</em> zugeordnet wurde. Durch Sequenzierung des Genoms konnte BN75 der Spezies <em>S. argenteus</em> neu zugewiesen werden. Der Stamm <em>S. argenteus</em> BN75 ist so besonders, da ihm quasi sämtliche sekundär aquirierten Virulenzfaktoren für Staphylokokken fehlen, genauso wie jegliche Resistenzmarker gegen Antibiotika. Diese und weitere Abweichungen im Genom und die völlige Sensibilität gegen alle getesteten Antibiotika betonen die deutliche Ferne von anthropogenen Einflüssen aufgrund der Herkunft von einem wildlebenden westlichen Flachlandgorilla (Gorilla gorilla gorilla) aus dem Regenwald von Gabun. Ein weiteres Ziel war, es eine Möglichkeit zur schnellen Diskriminierung der im Jahr 2016 relativ neuen Art <em>S. argenteus</em> zu nah verwandten Spezies wie <em>S. aureus</em> und <em>S. schweitzeri</em> zu finden. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der klinischen Diagnostik, da hier eine schnellstmögliche Einordnung eines Isolates entscheidend sein kann. Hierfür wurden spezifische Marker im MALDI-TOF-MS Spektrum der drei Stämme erarbeitet, die eine zuverlässige Differenzierung ermöglichen.