5.000 Jahre alte Bakterien aus rumänischer Eishöhle enthüllen neue Erkenntnisse zur Antibiotikaresistenz

Global - Ekhbary Nachrichtenagentur

5.000 Jahre alte Bakterien aus rumänischer Eishöhle enthüllen neue Erkenntnisse zur Antibiotikaresistenz

In einem wissenschaftlichen Durchbruch, der unser Verständnis des Kampfes gegen Antibiotikaresistenzen neu gestalten könnte, hat ein Team von Wissenschaftlern in Rumänien einen alten Bakterienstamm namens Psychrobacter SC65A.3 entdeckt, der etwa 5.000 Jahre lang in unterirdischem Höhleneis eingeschlossen war. Diese in der Fachzeitschrift Frontiers in Microbiology veröffentlichte Entdeckung ist nicht nur eine archäologische Kuriosität; sie stellt eine potenziell unschätzbare Wissensquelle über die natürliche Evolution der mikrobiellen Resistenz dar und bietet Einblicke in mögliche neue Strategien zur Bekämpfung der eskalierenden globalen Gesundheitskrise der antimikrobiellen Resistenz.

Antibiotikaresistenz ist eine schwerwiegende globale Gesundheitsherausforderung. Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass sie im Jahr 2019 weltweit für 1,27 Millionen Todesfälle verantwortlich war. Medikamentenresistente Bakterien oder „Superbakterien“ zeigen eine zunehmende Fähigkeit, herkömmliche Behandlungen zu überwinden, wodurch einst behandelbare Krankheiten wieder tödlich werden. In diesem Zusammenhang bietet der Fund des SC65A.3-Stammes aus der Scărişoara-Eishöhle in Rumänien eine einzigartige Perspektive, die zeigt, dass sich Resistenzmechanismen vor Jahrtausenden, lange vor dem Aufkommen moderner Antibiotika, natürlich entwickelt haben.

Die Forscher führten eine umfassende Studie des Psychrobacter SC65A.3-Stammes durch, einer Gattung, die für ihre Anpassung an kalte Umgebungen bekannt ist. Die Ergebnisse zeigten, dass diese alten Bakterien gegen 10 der 28 getesteten, häufig verwendeten Antibiotika resistent sind, die 10 wichtige therapeutische Klassen umfassen. Dazu gehören Antibiotika, die zur Behandlung einer Reihe schwerwiegender bakterieller Infektionen wie Tuberkulose, Kolitis und Harnwegsinfektionen eingesetzt werden, darunter Rifampicin, Vancomycin und Ciprofloxacin. Bemerkenswert ist, dass SC65A.3 der erste Psychrobacter-Stamm ist, der Resistenz gegen Antibiotika wie Trimethoprim, Clindamycin und Metronidazol zeigt, die typischerweise bei Infektionen der Lunge, Haut, des Blutes und des Fortpflanzungssystems verwendet werden.

Dr. Cristina Purcarea, Co-Autorin der Studie und Mikrobiologin am Institut für Biologie Bukarest der Rumänischen Akademie, erklärte: „Der aus der Scărişoara-Eishöhle isolierte Bakterienstamm Psychrobacter SC65A.3 zeigt trotz seines alten Ursprungs Resistenz gegen mehrere moderne Antibiotika und trägt über 100 resistenzbezogene Gene.“ Sie fügte hinzu: „Aber er kann auch das Wachstum mehrerer wichtiger antibiotikaresistenter ‚Superbakterien‘ hemmen und zeigte wichtige enzymatische Aktivitäten mit erheblichem biotechnologischem Potenzial.“

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass extreme Umgebungen wie Eishöhlen als Reservoire für Resistenzgene dienen könnten, die das Potenzial haben, sich auf moderne Bakterien auszubreiten. Um diese Proben zu entnehmen, bohrte das Team einen 25 Meter (82 Fuß) langen Eiskern aus einem Bereich der Höhle, der als Große Halle bekannt ist. Dieser riesige Eiskern repräsentiert eine 13.000-jährige Zeitlinie und bietet Wissenschaftlern ein einzigartiges Fenster in die Geschichte des mikrobiellen Lebens und der Evolution. Eissplitter wurden in sterilen Beuteln entnommen und gefroren gehalten, um Kontaminationen zu vermeiden, bevor sie im Labor analysiert wurden, wo verschiedene Bakterienstämme isoliert und ihre Genome sequenziert wurden.

Die Genomsequenzierung war entscheidend, um zu identifizieren, welche Gene Resistenz verleihen und welche diesem speziellen Stamm das Überleben bei niedrigen Temperaturen ermöglichen. Das Genom von Psychrobacter SC65A.3 enthüllte fast 600 Gene mit unbekannten Funktionen, die möglicherweise Schlüssel zu zukünftigen Krankheitsbehandlungen enthalten. Darüber hinaus wurden 11 Gene identifiziert, die die Fähigkeit besitzen, das Wachstum anderer Bakterien, Pilze und Viren zu töten oder zu stoppen, was auf ein immenses Potenzial für die Entwicklung neuartiger antimikrobieller Verbindungen hindeutet.

Während die Aussicht auf die Freisetzung lange gefrorener Viren und Bakterien Bedenken hervorruft, insbesondere wenn schmelzendes Eis diese Mikroben und ihre Resistenzgene auf moderne Bakterien übertragen würde, betont Dr. Purcarea die positive Seite: „Andererseits produzieren sie einzigartige Enzyme und antimikrobielle Verbindungen, die neue Antibiotika, industrielle Enzyme und andere biotechnologische Innovationen inspirieren könnten.“ Diese Entdeckungen unterstreichen die entscheidende Rolle, die die natürliche Umwelt bei der Gestaltung der Evolution der Antibiotikaresistenz gespielt hat, und bieten unschätzbare Lehren in unserem ständigen Bestreben, die öffentliche Gesundheit zu schützen.

Purcarea schloss: „Diese alten Bakterien sind für Wissenschaft und Medizin unerlässlich, aber sorgfältige Handhabung und Sicherheitsmaßnahmen im Labor sind entscheidend, um das Risiko einer unkontrollierten Ausbreitung zu mindern.“ Da die Antibiotikaresistenz weiter zunimmt, bietet die Erforschung dieser alten Genome und das Verständnis ihres Potenzials nicht nur Hoffnung, sondern unterstreicht auch die dringende Notwendigkeit weiterer Forschung und globaler Zusammenarbeit, um dieser komplexen Bedrohung zu begegnen.

Ekhbary Nachrichtenagentur