Viren auf Plastikmüll stellen neue Risiken für Antibiotikaresistenzen dar

Plastikverschmutzung verursacht mehr als nur Mülllandschaften und Ozeane. Laut einem neuen Perspektivenartikel, der in veröffentlicht wurde BiokontaminantAuf Kunststoffoberflächen lebende Viren spielen möglicherweise eine unterschätzte Rolle bei der Verbreitung von Antibiotikaresistenzen, was Anlass zur Sorge für die Umwelt und die öffentliche Gesundheit weltweit gibt.

Wenn Kunststoffe in die Natur gelangen, werden sie schnell mit mikrobiellen Biofilmen, der sogenannten Plastisphäre, überzogen. Diese plastikassoziierten Gemeinschaften sind bereits bekannte Hotspots für Antibiotikaresistenzgene. Die neue Studie hebt hervor, dass Viren, die am häufigsten vorkommenden biologischen Lebewesen auf der Erde, eine Schlüsselrolle bei der Übertragung dieser Resistenzgene zwischen Mikroben spielen könnten.

„Die meiste Forschung hat sich auf Bakterien in der Plastisphäre konzentriert, aber Viren sind überall in diesen Gemeinschaften und interagieren eng mit ihren Wirten“, sagte der korrespondierende Autor Dong Zhu von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.

Unsere Arbeit legt nahe, dass Plastisphärenviren als versteckte Treiber der Verbreitung von Antibiotikaresistenzen fungieren könnten.“

Dong Zhu, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Viren können genetisches Material zwischen Bakterien durch einen Prozess übertragen, der als horizontaler Gentransfer bezeichnet wird. In Plastisphären-Biofilmen, in denen Mikroben dicht gepackt sind, können Viren Resistenzgene leichter zwischen Arten transportieren, auch gegenüber potenziellen Krankheitserregern. Einige Viren tragen auch zusätzliche Stoffwechselgene, die das Überleben der Bakterien unter Stressbedingungen wie der Einwirkung von Antibiotika oder Schadstoffen steigern können und so indirekt resistente Mikroben begünstigen.

Die Autoren weisen darauf hin, dass das virale Verhalten je nach Umgebung unterschiedlich zu sein scheint. In aquatischen Plastisphären neigen Viren eher dazu, Lebensstrategien zu übernehmen, die den Gentransfer fördern, was möglicherweise das Resistenzrisiko erhöht. In Böden können Viren stattdessen resistente Bakterien einschränken, indem sie ihre Wirte abtöten. Diese gegensätzlichen Rollen unterstreichen die Notwendigkeit, den Umweltkontext bei der Bewertung der Risiken der Plastikverschmutzung zu berücksichtigen.

„Diese Perspektive unterstreicht, dass die mit Kunststoffen verbundene Antibiotikaresistenz nicht vollständig verstanden werden kann, ohne die virale Ökologie einzubeziehen“, sagte Hauptautor Xue Peng Chen. „Die Einbeziehung von Viren in ein One-Health-Rahmenwerk wird uns helfen, die langfristigen Folgen der Plastikverschmutzung besser einzuschätzen.“

Die Autoren fordern zukünftige Studien, um den Genaustausch zwischen Viren und Bakterien auf Kunststoffen direkt zu messen und Methoden zum Nachweis viruskodierter Resistenzgene zu verfeinern. Solche Erkenntnisse könnten in Umweltüberwachungs- und Kunststoffabfallmanagementstrategien einfließen, die darauf abzielen, das Risiko einer Antibiotikaresistenz zu verringern.

Quellen: