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Antibiotikaresistenz von Bakterien im Plättchen-Diffusionstest

01. Februar 2019

EVA

Entwicklung von validen Verfahren zum Nachweis von Resistenzen (W 201830)
Bestimmung von Antibiotikaresistenzen mittels Plättchen-Diffusionstest; © DVGW
Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 02.2019 - 07.2021

Projektstatus: laufend

Förderkennzeichen: W 201830

Das Projekt EVA hat zum Ziel, mikrobiologische und molekularbiologischen Verfahren weiterzuentwickeln und die Datenbasis in Bezug auf das Vorkommen von Antibiotikaresistenzen im Rohwasser und ihrem Verhalten bei der Trinkwasseraufbereitung auszubauen.

Ziele und Methodik

Ziel von EVA ist es, mikrobiologische und molekularbiologischen Verfahren weiterzuentwickeln und die Datenbasis in Bezug auf das Vorkommen von Antibiotikaresistenzen im Rohwasser und ihrem Verhalten bei der Trinkwasseraufbereitung auszubauen. Das Vorhaben sieht folgende Arbeitsschritte vor:

  • Entwicklung einer Long Amplicon-PCR-Methodik für den Nachweis von Antibiotikaresistenzgenen: Antibiotikaresistenzgene werden üblicherweise mittels quantitativer real-time PCR nachgewiesen. Hierbei kann es aber zu falsch-positiven Befunden kommen. Mit der weiterentwickelten Methodik soll dieses Problem umgangen werden.
  • Entwicklung einer PMA-PCR-Methodik zur lebend/tot-Unterscheidung: Beim PCR-Nachweis wird nicht nur die DNA von aktiven Bakterien sondern auch von toten oder inaktiven Organismen erfasst. Eine Gruppe PCR-gestützter Nachweisverfahren implementiert das Prinzip einer Unterscheidung zwischen genomischer DNA aus lebenden und toten Zellen unter Verwendung von Interkalationsstoffen, beispielsweise Propidiummonoazid (PMA).
  • Vergleich Kulturverfahren mit PCR-Nachweis: Mit klassischen Kultur-Methoden können direkt antibiotikaresistente Krankheitserreger nachgewiesen werden. Diese Methoden nutzen allerdings sehr nährstoffreiche Medien. Verfahren für den Nachweis von oligotrophen Bakterien, die unter nährstoffarmen Bedingungen wachsen und in der Umwelt von hoher Relevanz sind, sind bislang noch nicht verfügbar. Dafür sollen Kulturverfahren entwickelt und mit den PCR-Verfahren abgeglichen werden.
  • Vorkommen von Antibiotikaresistenzen im Rohwasser: Mittels mikrobiologischer und molekularbiologischer Verfahren werden die Rohwässer von den beteiligten Wasserversorgern auf antibiotikaresistente Bakterien und Antibiotikaresistenzgene hin untersucht, um den zeitlichen Verlauf von Antibiotikaresistenzen zu erfassen und den Einfluss von Wetterereignissen abzuschätzen. Dies ist vor allem in Hinblick auf den Ressourcenschutz von besonderem Interesse.
  • Zusammenfassung und vergleichende Risikoabschätzung: Die Ergebnisse werden zusammengefasst und vor dem Hintergrund des DVGW-Hinweises W1001 bewertet. Zudem erfolgt eine Gefährdungsanalyse und Risikoabschätzung.

 

Hintergrund

Resistente Krankheitserreger, gegen die auch Reserveantibiotika nicht mehr wirken, finden sich in Deutschland in Bächen, Flüssen und Badeseen. Das zeigten exemplarische Untersuchungen von Wasser- und Sedimentproben, die vom NDR beauftragt und verbreitet wurden. Vor dem Hintergrund der aktuellen Berichterstattung ist mit einer verstärkten Diskussion der Antibiotikaresistenz im Bereich des Trinkwassers zu rechnen. Um die tatsächlichen Belastung des Wassers erfassen zu können, ist eine verbesserte Methodik zum Nachweis von antibiotikaresistenten Bakterien, die auch unter nährstoffarmen Bedingungen wachsen, und Antibiotikaresistenzgenen notwendig. Hierfür sollen Kulturverfahren aus dem klinischen Bereich und die PCR*-Methodik weiterentwickelt werden. Mit innovativen mikrobiologischen und molekularbiologischen Verfahren soll die Datenbasis in Bezug auf das Vorkommen von Antibiotikaresistenzen im Rohwasser und ihrem Verhalten bei der Trinkwasseraufbereitung ausgebaut werden. Die Untersuchungen erfolgen im Labor sowie in Proben von mehreren Wasserversorgungsunternehmen, die das Vorhaben aktiv unterstützen.

*englische Abkürzung für Polymerase-Kettenreaktion (polymerase chain reaction)

 

Ansprechpartner
Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an folgenden Ansprechpartner
Dr. Mathis Keller
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement

Telefon+49 228 91 88-727
Forschung zum Thema Wasseraufbereitung