API src

Found 302 results.

Related terms

AMELAG-Abwassermonitoring für die epidemiologische Lagebewertung

<p> <p>Im Projekt „Abwassermonitoring für die epidemiologische Lagebewertung“ erheben das Umweltbundesamt und Robert Koch-Institut die Viruslast von Krankheitserregern im Abwasser. Dabei wird von einem interdisziplinären Team unmittelbar der One-Health Gedanke umgesetzt: Forschungsdaten aus dem Bereich Umwelt und öffentliche Gesundheit werden zeitnah ausgewertet, vereinigt und öffentlich bereitgestellt.</p> </p><p>Im Projekt „Abwassermonitoring für die epidemiologische Lagebewertung“ erheben das Umweltbundesamt und Robert Koch-Institut die Viruslast von Krankheitserregern im Abwasser. Dabei wird von einem interdisziplinären Team unmittelbar der One-Health Gedanke umgesetzt: Forschungsdaten aus dem Bereich Umwelt und öffentliche Gesundheit werden zeitnah ausgewertet, vereinigt und öffentlich bereitgestellt.</p><p> AMELAG - kurz erklärt <ul> <li><a href="https://www.youtube.com/watch?v=4E4orTB6wLs&amp;list=PLCh-G-AnLKePFJebW5ij393ifBM24buku&amp;index=1">Was ist Abwassersurveillance (Youtube-Link)</a></li> <li><a href="https://www.youtube.com/watch?v=tQNoqmj3GzA&amp;list=PLCh-G-AnLKePFJebW5ij393ifBM24buku&amp;index=3">Wastewater monitoring - how does it work? (Youtube-Link)</a></li> <li><a href="https://www.youtube.com/watch?v=DRevQm2rne4&amp;list=PLCh-G-AnLKePFJebW5ij393ifBM24buku&amp;index=2">Welche Erreger sind geeignet? (Youtube-Link)</a></li> <li><a href="https://www.youtube.com/watch?v=JWc1Eyq-bFo&amp;list=PLCh-G-AnLKePFJebW5ij393ifBM24buku&amp;index=4">Wastewater monitoring - Which infectious agents are suitable? (Youtube-Link)</a></li> </ul> </p><p> Gemeinsam für die Gesundheit aller <p><strong></strong></p> <p>Das Umweltbundesamt (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>⁠) und das Robert Koch-Institut (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rki">RKI</a>⁠) erfassen im Kooperationsvorhaben „Abwassermonitoring für die epidemiologische Lagebewertung“ (AMELAG), ob und in welcher Häufigkeit SARS-CoV-2-Virusgenfragmente deutschlandweit im Abwasser vorkommen. So kann die lokale Verbreitung von Viren wie SARS-CoV-2, Influenzaviren und weiteren Erregern zeitnah erfasst und beurteilt werden. Im ersten Projektabschnitt (2023-2024) wurden ca. 170 Kläranlagen überwacht, seit 2025 werden Abwasserproben von noch ca. 50 Kläranlagen zweimal wöchentlich untersucht. Das vereinfachte Monitoringspektrum deckt immer noch Abwasserdaten von etwa 25 % der Bevölkerung ab. An diesem durch das Bundesministerium für Gesundheit (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bmg">BMG</a>⁠) geförderten Kooperationsprojekt sind auch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bmuv">BMUV</a>⁠), sowie die für Gesundheit und Umweltschutz verantwortliche Behörden der 16 Bundesländer (unterschiedlich ausgeprägt) beteiligt.</p> <p>Das AMELAG-Vorhaben setzt den etablierten One-Health-Gedanken in vorbildlicher Weise um: Wissenschaftler*innen unterschiedlichster Fachdisziplinen arbeiten hier Hand in Hand und über die Grenzen ihrer einzelnen Fachgebiete hinweg. Nur durch diese Zusammenarbeit können die Expertisen aus den Bereichen Umwelt- und Naturwissenschaften, Gesundheitswissenschaften und öffentlicher Gesundheit, Data Science und Statistik das Abwasser als verlässliche Datenquelle für die Information der Öffentlichkeit und eine evidenzbasierte Politikberatung erschließen.</p> Ablauf der Abwassersurveillance in AMELAG <p>Verschiedene Krankheitserreger und deren Abbauprodukte reichern sich in menschlichen Ausscheidungen (z.B. Stuhl und Speichel) an und gelangen in das Abwasser. Abwasserproben werden zweimal pro Woche am Zulauf von Kläranlagen entnommen. In der Regel wird nach der ersten mechanischen Reinigung, dem Rechen und dem Sandfang, automatisiert eine 24h-Mischprobe gewonnen.</p> <p>Diese Proben werden gekühlt in ein Labor transportiert und mit geeigneten Anreicherungsmethoden aufbereitet. Die Erbinformation (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/dna">DNA</a>⁠/⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rna">RNA</a>⁠) wird anschließend extrahiert und die vorhandenen Virusgenfragmente mittels der Polymerase-Kettenreaktion (engl. polymerase chain reaction, PCR) quantitativ erfasst. Neben den Routinemessungen auf Genfragmente von SARS-CoV-2, Influenzaviren und den Humanen Respiratorischen Synzytial Viren (RSV), werden am Umweltbundesamt auch verschiedene weitere Methoden zum Nachweis weiterer, klinisch relevanter Infektionserreger entwickelt und etabliert.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/1/bilder/konzentrierungproben_routine.jpeg"> </a> <strong> Konzentrierung Proben </strong> Quelle: AMELAG </p><p> <p>Nach einer Datenprüfung hinsichtlich Qualität und Plausibilität, werden die Monitoringdaten von den datenliefernden Stellen in die eigens dazu eingerichtete Datenbank „Pathogene im Abwasser“ (<a href="https://app.pia-monitor.de/">PiA-Monitor</a>) am Umweltbundesamt eingepflegt und verwaltet. Dort werden sie weiterverarbeitet, um witterungsbedingte Schwankungen des Rohabwasserstroms auszugleichen („Normalisierung“). Die normalisierten Datenwerte werden anschließend vom <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rki">RKI</a> als Verlaufskurve dargestellt, einer Trendberechnung unterzogen und im <a href="https://www.rki.de/DE/Content/Institut/OrgEinheiten/Abt3/FG32/Abwassersurveillance/Abwassersurveillance.html#doc16726580bodyText1">AMELAG-Wochenbericht</a> sowie im <a href="https://infektionsradar.gesund.bund.de/de">Infektionsradar</a> durch RKI und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bmg">BMG</a> veröffentlicht. Zusammen mit anderen <a href="https://www.rki.de/DE/Themen/Infektionskrankheiten/Antibiotikaresistenz/Kommission-ART/Surveillance/Surveillance_Resistenzen_gesamt.html?templateQueryString=Surveillance-Systemen">Surveillance-Systemen</a> wird eine epidemiologische Bewertung vorgenommen, die wiederum das Ableiten von Maßnahmen für den Gesundheitsschutz der Menschen und eine evidenzbasierte Politikberatung unterstützt. Seit Ende Januar 2025 werden die Daten der nationalen Abwassersurveillance auch auf der europäischen Version <a href="https://arcgis.jrc.ec.europa.eu/portal/apps/dashboards/e296cdf0c0d042e6b60b07a351f2dc5c">The European Wastewater Surveillance Dashboard</a> gemeinsam mit den Abwassermonitoringdaten anderer EU-Länder veröffentlicht.</p> Wissenschaftliche Fragestellungen und Forschung am <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/1/bilder/amr_forschung.jpeg"> </a> <strong> Agarplatte AMR </strong> Quelle: AMELAG </p><p> <p><strong>Erarbeitung von Nachweisverfahren für den Nachweis von Infektionserregern und antimikrobiellen Resistenzen (AMR) und weiteren Public Health-relevanten viralen Erregern in Abwasserproben – Forschung am Umweltbundesamt im Fachgebiet Mikrobiologische Risiken</strong></p> <p>Es werden Methoden für den belastbaren Nachweis von relevanten Infektionserregern und deren Antibiotikaresistenzen sowie von Public-Health-relevanten viralen Erregern in Abwasserproben entwickelt. Der Fokus liegt dabei auf Enterobakterien mit klinisch wichtigen Antibiotikaresistenzen sowie auf Influenza A/B und weiteren respiratorischen oder gastrointestinalen Viren. Ein mehrstufiger Screening-Prozess kombiniert den direkten Nachweis lebender Bakterien, Resistenzgene und Sequenzinformationen mit massenspektrometrischen, molekularbiologischen und sequenzbasierten Verfahren. Gleichzeitig werden für virale Erreger neue Aufbereitungs- und Extraktionsmethoden erprobt, um Nukleinsäuren zu isolieren und anzureichern. Hierzu zählen die Entwicklung und Validierung von Konzentrationsverfahren, Versuchsreihen mit inaktivierten Viren oder viraler Nukleinsäure sowie Untersuchungen zur Ermittlung der Bestimmungsgrenzen. Das Ziel besteht darin, qualitätsgesicherte und robuste Labormethoden bereitzustellen, die durch fortlaufende Optimierung und Harmonisierung in die Abwassersurveillance integriert werden können.</p> <p><strong>Laborharmonisierung und Abwasserparameter – Forschung am Umweltbundesamt im Fachgebiet Abwasseranalytik, Überwachungsverfahren</strong></p> <p>Die derzeit gemessenen Konzentrationen von SARS-CoV-2, Influenzaviren und RSV im Abwasser werden im Rahmen von AMELAG von über 10 unterschiedlichen Laboren ermittelt. Dabei kommen unterschiedliche Methoden u. a. hinsichtlich Aufkonzentrierung der Probe, Extraktion der Viren-⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rna">RNA</a>⁠, in der PCR nachgewiesene Gensequenzen sowie der verwendeten PCR-Analytik zum Einsatz.</p> <p>Neben der Erfassung der Gensequenzen wird auch eine Reihe weiterer Parameter im Abwasserüberwacht überwacht. Vorrangiges Ziel ist, diese Daten zu nutzen um witterungsbedingte Schwankungen der Abwasserzusammensetzung auszugleichen, bzw. starke Schwankungen besser interpretieren zu können.</p> <p><strong>Datenplausibilisierung und Normalisierung – Forschung am Umweltbundesamt im Fachgebiet Abwassertechnikforschung, Abwasserentsorgung</strong></p> <p>Die Konzentration von Viren und anderen Erregern im Abwasser kann durch Veränderungen in der Abwasserzusammensetzung stark beeinflusst werden. Grund hierfür beispielsweise Niederschläge, aber auch Einleitungen aus Industrie und Gewerbe. Die Trenderkennung wird dadurch erschwert. Der Zufluss zur Kläranlage ist ein gängiger Parameter um diese Schwankungen in der Abwasserzusammensetzung abzubilden. Je nach Kläranlage und Kanalsystem können aber andere Parameter besser geeignet sein. Daher entwickelt das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> Methoden, die eine standortspezifische Beurteilung unterschiedlicher Plausibilisierungs- und Normalisierungsansätze ermöglichen. Über ein automatisiertes Verfahren soll so der am besten geeignete Parameter identifiziert und mit dem entsprechenden Ansatz die Trenderkennung verbessert werden.</p> <p>Zusammenfassend werden am UBA für die Abwassersurveillance notwendige technische Verfahrensabläufe entwickelt, weiter optimiert, harmonisiert und im Rahmen von Technischen Leitfäden dokumentiert. Dies betrifft die Probenahme, Labormethoden, Logistikkonzepte und den Bereich der Datenverarbeitung und -übermittlung an das ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rki">RKI</a>⁠. Darüber hinaus engagiert sich das UBA im Bereich der Normung.</p> <p><strong>Weiterführende Literatur</strong></p> <p>Durch Forschungsarbeiten mit Beteiligung sowie direkt am Umweltbundesamt und Robert-Koch-Institut (RKI) sind in den letzten Jahren zahlreiche wissenschaftliche Veröffentlichungen im Rahmen des Abwassermonitoring Projektes entstanden:</p> <ul> <li>Saravia, C.J., Pütz, P., Wurzbacher, C., Uchaikina, A., Drewes, J.E., Braun, U., Bannick, C.G., Obermaier, N., 2024. Wastewater-based epidemiology: deriving a SARS-CoV-2 data validation method to assess data quality and to improve trend recognition. Front. Public Health 12. <a href="https://doi.org/10.3389/fpubh.2024.1497100">https://doi.org/10.3389/fpubh.2024.1497100</a>.</li> <li>Marquar, N., Pütz, P., Buchholz, U., Exner, T., Fretschner, T., Greiner, T., Helmrich, M., Lukas, M., Marty, M., Obermaier, N., Saravia Arzabe, C., Schattschneider, A., Schneider, B., Selinka, H.-C., Ullrich, A., Walther, B., Braun, U., Schumacher, J., 2024. SARS-CoV-2-Abwassersurveillance in Deutschland im Rahmen des Projekts AMELAG. <a href="https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2024/Ausgaben/34_24.html">https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2024/Ausgaben/34_24.html</a></li> <li>Abwasser als Informationsquelle – Schutz vor künftigen Epidemien, 2024. wwt Wasserwirtschaft Wassertechnik 73. <a href="https://doi.org/10.51202/1438-5716-2024-10">https://doi.org/10.51202/1438-5716-2024-10</a></li> <li>Loenenbach, A., Lehfeld, A.-S., Puetz, P., Biere, B., Abunijela, S., Buda, S., Diercke, M., Dürrwald, R., Greiner, T., Haas, W., Helmrich, M., Prahm, K., Schumacher, J., Wedde, M., Buchholz, U., n.d. Participatory, Virologic, and Wastewater Surveillance Data to Assess Underestimation of COVID-19 Incidence, Germany, 2020–2024 - Volume 30, Number 9—September 2024 - Emerging Infectious Diseases journal - CDC. <a href="https://doi.org/10.3201/eid3009.240640">https://doi.org/10.3201/eid3009.240640</a></li> <li>Schattschneider, A. et al. 2024, Epidemiologisches Bulletin, 34/2024. Abwasser enthält Informationen für Public Health: Mögliche Anwendungen für Abwassersurveillance“. h<a href="https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2024/Ausgaben/34_24.html">ttps://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2024/Ausgaben/34_24.html</a></li> </ul> </p><p> Für Neuigkeiten per E-Mail anmelden <p>Sie möchten (etwa zwei bis vier Mal im Jahr) über aktuelle Entwicklungen, Forschungsergebnisse und wichtige Informationen rund um die Abwassersurveillance per E-Mail informiert werden? Dann tragen Sie sich hier gerne in unseren <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/120344">Verteiler "Neuigkeiten aus der Abwassersurveillance (AMELAG)"</a> ein.&nbsp;</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Überlebensstrategie und Pathogenität von Clostridioides difficile in Abwasser, Klärschlamm, Oberflächengewässer, Gülle, Futtermittel und Silage - Behandlungsmöglichkeiten zur Risikominimierung (SUPER safe)

Das strikt anaerobe, Endosporen-bildende Bakterium Clostridioides difficile ist der Verursacher von nosokomialen Durchfallerkrankungen bei Mensch und Tier. Eine C. difficile Infektion (CDI) erfolgt meist nach einer Antibiotikabehandlung welche die Darmflora schädigt und bei der Wiederbesiedlung das Auskeimen von C. difficile ermöglicht. Weltweit ist eine Zunahme der Inzidenz so wie ein schwerer Verlauf von CDI zu beobachten was die Gesundheitskosten in die Höhe treibt und verstärkte Maßnahmen zur Infektions-Prävention und Kontrolle der Ausbreitung erfordert. Die Behandlung einer CDI wird dadurch erschwert dass Endosporen resistent gegenüber einer Antibiotikabehandlung sind. Vegetative Zellen und Sporen des Darmbesiedlers C. difficile werden mit den Fäzes ausgeschieden und können so in die Umwelt gelangen. C. difficile wird in Fäkal-belasteten Matrices wie Abwasser, Klärschlamm, Gülle und in mit Fäkalien in Berührung gekommenem Viehfutter oder Silage nachgewiesen. Durch den rasanten Anstieg der Anaerobtechnologie in Biogasanlagen zur Schlamm- oder Güllebehandlung kann davon ausgegangen werden, dass C. difficile in solchen Milieus überlebt oder sich sogar vermehrt und mit den Gär-Rückständen als Dünger in der Umwelt verbreitet wird. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist, solche fäkal-belasteten Proben zu identifizieren und daraus C. difficile zu quantifizieren und Isolate zu charakterisieren. Neben dem Nachweis der Gene der Virulenzfaktoren für das Enterotoxin A und Cytotoxin B und dem binären Toxin CDT werden die Isolate einer Ribotypisierung und einer Antibiotikaempfindlichkeitstestung zur MHK Bestimmung unterzogen. Zudem sollen auch Antibiotika-Resistenzgene sowie konjugative Transposons nachgewiesen werden. Zum quantitativen Nachweis von C. difficile und dem Antibiotikaresistenz-vermittelnden konjugativen Transposon Tn5397 soll eine qPCR etabliert werden die es ermöglicht, Zellzahlen und Pathogenität von C. difficile in Fäkal-belasteten Proben zu bestimmen. Bedingt durch den hohen Stellenwert der Anaerobtechnologie für die Abwasserreinigung und Güllebehandlung sollen im Labormaßstab Biogasreaktoren aufgebaut und unter 'Realbedingungen' betrieben werden, um das Überleben, eine Vermehrung oder die Reduktion/Elimination von C. difficile Zellen/Sporen sowie die Exkretion des konjugativen Transposons Tn5397 zu testen. Diese Versuche sollen auch in Laboranlagen zur Simulation der konventionellen Güllelagerung sowie nach Behandlung in einer Labor-Ozonierungs- und UV-Entkeimungsanlage durchgeführt werden. Letztere werden unter anderem als vierte Reinigungsstufe zur Abwasserbehandlung in der Praxis empfohlen. Nur in Kombination von Umweltmikrobiologie und Verfahrenstechnik können die gesetzten Ziele erreicht und neues Wissen generiert werden um Aussagen bezüglich der Überlebensfähigkeit, Pathogenität und Verbreitungspfaden von C. difficile zu treffen und um das Infektionsrisiko für Mensch und Tier besser abschätzen zu können.

Forschergruppe (FOR) 5095: Interaktionen von Schadstoffen, Antibiotikaresistenz und Pathogenen in einem sich ändernden Abwasserbewässerungssystem, Teilprojekt: Evolution and Selektion von resistenten Bakterien in in der Gegenwart von subinhibitorischen Konzentrationen von Mikroschadstoffen

Die Nutzung von Abwasser für die Bewässerung in der Landwirtschaft ist eine Möglichkeit knappe Wasserressourcen effizienter zu nutzen. Wegen der damit verbundenen Gesundheitsrisiken werden zurzeit vielerorts Kläranlagen zur Abwasserbehandlung vor der Bewässerung in Betrieb genommen, so auch im Valle Mezquital in Mexiko. Die zentrale Hypothese der FOR 5095 ist, dass die Implementierung einer konventionellen Abwasserbehandlung in etablierten Bewässerungssystemen, die bisher unbehandeltes Abwasser genutzt haben, mit bislang unvorhergesehenen Risiken verbunden ist. Diese Risiken ergeben sich i) aus der Remobilisierung der in der Vergangenheit im Boden akkumulierten Schadstoffe, die ii) zu Schadstoffkonzentrationen in Böden und Pflanzen führen, die eine (Ko-)Selektion von Antibiotikaresistenzen bewirken, wobei iii) Freisetzung und Konzentrationen von Schadstoffen sowie die Selektion von Antibiotikaresistenzen vom Bodentyp abhängen. SP 3 führt dazu Kompetitionsexperimente zwischen resistenten und empfindlichen Bakterienstämmen durch, um zu ermitteln, welche minimalen Antibiotika- (Ciprofloxacin, verschiedene MLSB-Antibiotika, Sulfamethoxazol, Trimethoprim) und Biozid-Konzentrationen (quartäre Ammoniumverbindungen) resistenten Stämmen einen Selektionsvorteil bieten und wie Kombinationen verschiedener Substanzen wirken. Diese Versuche finden in Nährlösungen und verschieden filtrierten wässrigen Extrakten mexikanischer Böden (Vertisol, Leptosol und Phaeozem) (Kooperation mit SP 1) statt, um den Einfluss von suspendierten Kolloiden und anderen Inhaltsstoffen auf die Wirksamkeit der Antibiotika und Biozide zu prüfen. Dazu verwenden wir Stammpaare von Acinetobacter baylyi, aber auch Escherichia coli- und Enterococcus faecium-Stämme mit Plasmiden, die im Laufe des Projektes von SP 4 und SP 5 aus den Böden isoliert werden. Die ermittelten minimalen selektiven Konzentrationen werden in die mathematische Modellierung des Verhaltens und der Effekte der Antibiotika und Desinfektionsmittel von SP 7 integriert. Transkriptom-Experimente zeigen mögliche Stressreaktionen der Bakterien auf die Antibiotika. Die Suche nach und Sequenzierung von resistenten Mutanten aus den Kompetitionsexperimenten werden zeigen, ob die Schadstoffkonzentrationen ausreichen, um resistente Mutanten zu selektieren. Darüber hinaus wird dieses Projekt die Antibiogramme der isolierten fakultativ pathogenen Stämme aus SP 4, SP 5 und besonders SP 6 gegenüber klinisch relevanten Antibiotika bestimmen, um zu untersuchen, ob sich in Böden mit hohen bioverfügbaren Antibiotikakonzentrationen oder sogar auf den dort kultivierten Pflanzen fakultativ pathogene Bakterien mit Multiresistenzplasmiden anreichern, die klinisch hochrelevante Resistenzen (z. B. gegen Carbapeneme, Colistin) vermitteln. So leistet SP 3 einen entscheidenden Beitrag zu einem Verständnis der Interaktionen zwischen Schadstoffen, Antibiotikaresistenz und pathogenen Bakterien in einem sich ändernden Abwasserbewässerungssystem.

Antibiotika an der Schnittstelle zwischen Boden und Pflanze: Hochauflösende Einblicke in die bakterielle Biotransformation, Auswirkungen auf bakterielle Stoffwechselaktivitäten und Folgen für die Pflanzengesundheit

Die Menschheit steht vor der enormen Herausforderung, die landwirtschaftliche Produktivität für eine schnell wachsende Bevölkerung zu steigern und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck auf unsere Ökosysteme zu verringern. Der Einsatz organischer Düngemittel zur Steigerung der Pflanzenproduktivität führt jedoch dazu, dass aufgrund des massiven Verbrauchs in der Viehzucht große Mengen an Antibiotika in landwirtschaftliche Böden gelangen. Trotz intensiver Forschung über den biologischen Abbau und die Auswirkungen von Antibiotika auf bakterielle Gemeinschaften in Boden-Pflanze-Systemen gibt es noch immer spezifische Wissenslücken, die geschlossen werden müssen, um die ökologischen Risiken von Antibiotika besser einschätzen zu können. ANTIRESIST verfolgt zwei Ziele: Erstens, verallgemeinerbare Ergebnisse aus bestehenden, weltweit verteilten Studien zu erhalten, und zweitens, die bisherigen Herausforderungen im Forschungsfeld durch sensitive und hochauflösende Messungen auf Einzelzellebene zu überwinden. Um diese Ziele zu erreichen, schlage ich vor: 1) Meta-Analysen durchzuführen, die eine quantitative Synthese des vorhandenen Wissens liefern und die Identifizierung von Faktoren ermöglichen, die die Auswirkungen von Antibiotika auf die bakterielle Vielfalt und die Prävalenz von Antibiotikaresistenzen in Boden-Pflanzen-Systemen modulieren; 2) ein auf der Stoffwechselaktivität einzelner Zellen basierenden Ansatz mit phylogenetischer Identifizierung zu kombinieren, um die Biotransformation eines Modellantibiotikums und dessen Auswirkungen auf die Aktivität von Boden- und Pflanzenmikrobiomen besser aufgelöst betrachten zu können; und 3) ein kontrolliertes Gewächshausexperiment durchzuführen, um die bisher völlig unbekannten Auswirkungen des Antibiotikums auf die vom Pflanzenmikrobiom vermittelte Immunität gegen einen parasitären Fadenwurm zu untersuchen sowie bakterielle Schlüsselakteure zu identifizieren. Durch die Wiederverwendung vorhandenen Wissens, die Berücksichtigung von Heterogenitäten in der Verteilung und Aktivität der Bakteriengemeinschaften und die Untersuchung von Kaskadeneffekten auf die Pflanzengesundheit schafft ANTIRESIST die Grundlage für die Entwicklung neuer Hypothesen und kann zur Risikobewertung von Antibiotikarückständen in Agrarökosystemen beitragen.

KI-gestützte Erfassung und Prognose der Biodiversität und Wasserqualität in Trinkwasser-Reservoiren, Biodiversitäts- und Wasserqualitätsprognose

Ursprung, Mobilisierung und Migration von antimikrobiellen Resistenzdeterminanten, Teilvorhaben: Fallstudien über den Ursprung und die Verbreitung antimikrobieller Resistenzdeterminanten durch neue Antibiotika

Antibiotikaresistenzen von Mastitiserregern

Datensammlung mit regionaler Referenzierung zur Resistenzsituation bei Mastitiserregern

Urban Resistom

The proposed project is a research cooperation between the TU Dresden’s chair of Urban Water Management and the chair of Hydrobiology. The project aims to detect and quantify the contribution of a city’s sewer system on the spread, dynamics and seasonality of antibiotics and antibiotic resistance genes within an urbanized water body. Antibiotic resistance represents a high risk to human health as well as the public health system, due to their presence in, or acquisition by, pathogenic and/or opportunistic bacteria occurring in the environment. One among other emission sources of resistant strains into the environment is the sewer network, which should be exemplary investigated at our study site, the Lockwitzbach catchment within the city of Dresden. Six monitoring stations are already in operation there, equipped with online sensors for water quantity. Four out of six are recording water quality, including auto samplers. Two of the stations are dedicated to river monitoring, four further stations were mounted within the sewer system at rain water outlets and at a combined sewer overflow (CSO) structures, draining into Lockwitzbach. This monitoring network will be used and enhanced for the detection and sampling of specific contributions from the urban drainage network on the presence and dispersion of antibiotic resistances. Event-based and seasonal sampling campaigns coupled with analysis on chemical and microbiological parameters should be performed on water and biofilm samples to detect contribution patterns from the sewer outlets together with seasonal trends in composition and presence of antibiotic resistance in the bacterial community. Furthermore, emission pathways and the remaining of heavy metals from the sewer network, that also select for antibiotic co-resistancence, will be under examination. A particle transport model for the sewer catchment will be coupled with a hydraulic model for stream and sewer network and calibrated to predict gained water quality parameters as well as antibiotic resistant gene discharge patterns. Different treatment methods will be implemented in the model and evaluated. These results will yield valuable information on possible emission scenarios and pathways, as well as their importance on the spread of antibiotic resistance in the aquatic environment.

Verbesserung und Entwicklung von Methoden zur routinemaessigen Pruefung der mutagenen und cancerogenen Wirkung von Chemikalien in unserer Umwelt

Entwicklung von Saeuger-Zell-Linien, in denen nebeneinander unterschiedliche Mutationsarten, die auf verschiedenen Genen basieren, erfasst werden (Mehrzweck-Zellinien). Die untersuchten Merkmale gliedern sich in definierte biochemische Eigenschaften, wie Resistenz gegen Antibiotika, Hormone, Toxine, und in komplexere Merkmale wie veraenderte Wachstumseigenschaften, die auch fuer die Transformation einer Normalzelle in eine Krebszelle charakteristisch sind. Einfluss von Mutagenen und Cancerogenen auf genetisch determinierte Serum- und Urinbestandteile von Maeusen. Dabei werden insbesondere Nucleinsaeurecataboliten (modifizierte Nucleoside) und Serumproteine bestimmt.

Forschergruppe (FOR) 5095: Interaktionen von Schadstoffen, Antibiotikaresistenz und Pathogenen in einem sich ändernden Abwasserbewässerungssystem, Teilprojekt: Isolation und Charakterisierung von Resistenzgentragenden Umwelt- und Fäkalbakterien

Multiresistente pathogene Bakterien, insbesondere solche die zu der sogenannten ESKAPE Gruppe zählen, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa und Enterobacter spp., verursachen weltweit schwerwiegende Probleme bei der Behandlung infizierter Menschen. ESKAPE Bakterien findet man in hoher Abundanz in Abwasser, auch nach der Abwasserbehandlung. Die Freisetzung der ESKAPE Bakterien bei der Bewässerung von Agrarflächen mit Abwasser stellt ein großes gesundheitliches Risiko dar. Bisher ist wenig darüber bekannt welche Faktoren die Persistenz dieser Bakterien und die Weitergabe von Antibiotikaresistenten in der Umwelt beeinflussen. Nährstoffverfügbarkeit und das Vorhandensein von Antibiotika, Desinfektionsmitteln und Schwermetallen scheinen dabei eine entscheidende Rolle zu spielen. Die Veränderung des Bewässerung Regimes nach Langzeitbewässerung mit unbehandeltem Abwasser hin zu einer Bewässerung mit behandelten Abwasser wird die Abundanz dieser Einflussfaktoren und damit die Verbreitung und Persistenz von Pathogenen und den Resistenzenzgentransfer v.a. hin zu Umweltbakterien starke beeinflussen. Ziel von SP 6 ist es, diese Forschungshypothese der Sonderforschungsgruppe mit einem kultivierungsabhängigem Analyseansatz („Culturomics“) zu untersuchen. Es wird eine Stammsammlung multiresistenter Pathogener und Umweltbakterien aus den bewässerten Systemen erstellt. Die Bakterien sollen phylogenetisch bis auf die Stammebene identifiziert werden und ihre Resistenzprofile erfasst werden. Die mikrobiologischen Daten aus SP 6 sollen mit Daten zu der Freisetzung, den Konzentrationen und der Bioverfügbarkeit von Antibiotika und Desinfektionsmitteln sowie Informationen zu minimalen selektiven Konzentrationen, Abundanzen und Transferraten von Antibiotikaresistenzgenen korreliert werden. SP 6 trägt damit zu einem integrativem mathematischen Model zum Verbleib und zur Wirkung der Zielschadstoffe zu einem mechanistischem Verständnis der Interaktionen von Schadstoffen, Antibiotika und Pathogenen in dem veränderten Bewässerung Regimes bei

1 2 3 4 5 … 29 30 31