Antibiotikaresistenzen als ökologisches Phänomen: Erkenntnisse aus einer Studie an Bauernhofmäusen
Antibiotikaresistenzen stellen nicht nur im medizinischen Bereich eine erhebliche Herausforderung dar, sondern sind auch in ökologischen Systemen präsent. Eine aktuelle Untersuchung, veröffentlicht in „Nature Communications“, zeigt, dass Resistenzgene gegen Antibiotika (ARG) nicht nur bei Menschen und Nutztieren vorkommen, sondern auch in Wildtieren nachweisbar sind. Forschende des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) und des Max Delbrück Centers haben festgestellt, dass wilde Hausmäuse auf Bauernhöfen etwa 50 % der Resistenzgene tragen, die auch bei Rindern, Schweinen und Geflügel vorkommen. Zudem beeinflusst die Intensität der Tierhaltung maßgeblich die Übertragung dieser Gene auf das Mikrobiom der Mäuse.
Methodik der Untersuchung
Im Rahmen der Studie wurden die Genome der Darmmikrobiota von 875 wildlebenden Hausmäusen (Mus musculus) von verschiedenen Bauernhöfen in Deutschland analysiert. Dabei lag der Fokus auf Genen, die Resistenzen gegen häufig eingesetzte Antibiotika vermitteln. Die Forschenden korrelierten das Vorkommen dieser Resistenzgene mit Umweltfaktoren und Eigenschaften der Wirte, darunter:
- Nutzung der umliegenden Anbauflächen
- Dichte der Nutztierbestände (Rinder, Schweine, Geflügel)
- Geschlecht und Gesundheitszustand der Mäuse
- Klimatische Bedingungen
Diese Daten wurden genutzt, um statistische Modelle zu erstellen, die den Einfluss der genannten Variablen auf die Resistenzprofile im Darmmikrobiom erklären. Zusätzlich erfolgte ein Vergleich der Resistenzgene in Mäusen mit den Genomen von Nutztierexkrementen, deren Daten aus anderen Studien öffentlich zugänglich sind.
Ergebnisse: Hohe Übereinstimmung der Resistenzgene
Vorangegangene Untersuchungen hatten bereits gezeigt, dass Gewässer in urbanen und landwirtschaftlichen Gebieten mit antibiotikaresistenten Bakterien belastet sind. Die aktuelle Studie bestätigt, dass auch Wildtiere in der Nähe intensiver Nutztierhaltung eine hohe Anzahl dieser Resistenzgene aufweisen. Dr. Víctor Hugo Jarquín-Díaz vom Max Delbrück Center betont, dass etwa 50 % der Resistenzgene aus Nutztieren auch in den Mäusen nachgewiesen wurden, was die starke ökologische Verbindung zwischen Menschen, Nutztieren und Wildtieren verdeutlicht.
Die Analyse ergab außerdem, dass Umweltfaktoren und die Intensität der Tierhaltung einen größeren Einfluss auf das Resistenzprofil der Mäuse haben als individuelle Merkmale der Tiere. Die Nutzung der Flächen in Hofnähe und der daraus resultierende Kontakt zu Nutztieren erklären dreimal besser die Resistenzgene im Mikrobiom der Mäuse als Geschlecht oder Gesundheitszustand. Prof. Emanuel Heitlinger vom Leibniz-IZW und der Humboldt-Universität zu Berlin erläutert, dass insbesondere die Dichte der Schweinehaltung stark mit Resistenzgenen korreliert, die gegen häufig eingesetzte Breitbandantibiotika wie Sulfonamide, Tetracycline oder Beta-Laktame resistent machen. Diese Ergebnisse verdeutlichen den direkten Einfluss intensiver Nutztierhaltung auf Antibiotikaresistenzen in Wildtieren.
Notwendigkeit eines ganzheitlichen Ansatzes
Das Autorenteam weist darauf hin, dass ökologische Perspektiven bislang in der Mikrobiomforschung unzureichend berücksichtigt werden. Die Studie unterstreicht die komplexen Wechselwirkungen zwischen Wirten, Mikrobiomen, Resistenzgenen und Umweltfaktoren. Prof. Stephanie Kramer-Schadt vom Leibniz-IZW und der Technischen Universität Berlin erklärt, dass Antibiotikaresistenz kein isoliertes medizinisches Problem darstellt, sondern ein systemisches ökologisches Phänomen ist. Die Forschung liefert erste Ansätze für eine umfassende „Landkarte“, die zeigt, wie menschlich geprägte Ökosysteme die Entwicklung von Mikroorganismen beeinflussen.
Vor diesem Hintergrund sollte die Überwachung von Antibiotikaresistenzen erweitert werden, um nicht nur klinische und landwirtschaftliche Bereiche, sondern auch Wildtiere und natürliche Ökosysteme einzubeziehen. Diese könnten unerwartete Reservoirs für Resistenzgene darstellen und somit eine wichtige Rolle im globalen Resistenzgeschehen spielen.
Kontaktinformationen der wissenschaftlichen Ansprechpartner
- Víctor Hugo Jarquín-Díaz
Max Delbrück Center, Arbeitsgruppe „Wirt-Mikrobiom Faktoren in Herz-Kreislauferkrankungen“
Telefon: +49 (0)30 450540578
E-Mail: VictorHugo.JarquinDiaz@mdc-berlin.de - Prof. Dr. Emanuel Heitlinger
Ehemaliger Junior-Professor für Parasit-Wirt-Interaktionen am Leibniz-IZW und der Humboldt-Universität zu Berlin, derzeit Wissenschaftler am Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz (LUA)
E-Mail: emanuelheitlinger@gmail.com - Prof. Dr. Stephanie Kramer-Schadt
Leiterin der Abteilung für Ökologische Dynamik am Leibniz-IZW und Professorin an der Technischen Universität Berlin
Telefon: +49 (0)30 5168714
E-Mail: kramer@izw-berlin.de
Originalpublikation
Gicquel M, Planillo A, Heitlinger E, Forslund-Startceva SK, Kramer-Schadt S, Ferreira SCM, Jarquín-Díaz V (2026): Farming practices exert selection pressures on the resistome of natural populations of house mice. Nature Communications 17, 7848. DOI: 10.1038/s41467-026-76403-9
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