Krankheitserreger fliegen bis zu 2.000 Kilometer weit!

Mit einer Cessna führte das internationale Team um Xavier Rodó, Professor am Institut de Salut Global Barcelona, zehn Luftuntersuchungen in 1.000 bis 3.000 Metern Höhe über Japan durch. Alle Flüge sollten den Windströmungen vom asiatischen Festland folgen, die in sogenannten Troposphärenbrücken Luft aus weit entfernten Regionen der Welt verbinden – in diesem Fall Luft, die aufgrund typischer Winterwetterbedingungen über dem chinesischen Festland aufsteigt und dann über Tokio absinkt. Zum Vergleich wurden am Flughafen von Chofu, 20 Kilometer von Tokio entfernt, auch Bodenproben gesammelt. Insgesamt 22 Aerosolfilterproben aus Februar und April 2024 wurden auf ihre chemische und biologische Zusammensetzung untersucht.

Durch DNA-Sequenzierung konnten die Wissenschaftler über 266 Pilz- und 305 Bakteriengattungen ausmachen, die mit den Aerosolen in Zusammenhang stehen. Einige davon sind potenziell pathogen für Menschen, andere für Tiere oder Pflanzen. So wurden beispielsweise Bakterienarten identifiziert wie Escherichia coli, Serratia marcescens, Clostridium difficile, Clostridium botulinum, Haemophillus parainfluenzae, Acinetobacter baumannii und mehrere Staphylococcus-Arten, sowie Pilzarten aus Gattungen wie Candida, Cladosporium und Malassezia, die bei anfälligen und immungeschwächten Personen Krankheiten auslösen können.

Durch die Kultivierung einiger Proben zeigten die Forscher, dass die aus der Luft gesammelten Bakterien lebensfähig blieben und einige davon gegen häufig verwendete Antibiotika resistent waren. „Überraschenderweise war der isolierte Stamm von Micrococcus luteus gegen mehrere Medikamente resistent, darunter Carbapeneme, Glykopeptide, Ciprofloxacin und Trimethoprim-Sulfamethoxazol. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass sich antimikrobielle Resistenzen über diesen bisher unbekannten Weg über weite Entfernungen ausbreiten können“, sagt Sofya Podzniakova, Co-Erst­autorin der Studie.

Die Verbindung dieser Aerosole mit Elementen wie Zink­sulfat und Kalium, die häufig in Düngemitteln und Pestiziden verwendet werden, deutet auf einen landwirtschaftlichen Ursprung hin, der mit intensiv bewirtschafteten Ackerflächen im Nordosten Chinas korrespondiert.

„Unsere Ergebnisse decken eine reiche und beispiellose Vielfalt an Mikroben auf, die durch Windströmungen Tausende von Kilometern von ihren Quellen entfernt durch intensive Windtunnel verbreitet werden, die sich hoch in der Troposphäre bilden“, sagt Rodó. „Sie stellen einen Paradigmenwechsel in unserem Verständnis dar, wie die menschliche Gesundheit durch in der Umwelt, insbesondere in der Luft, gedeihende Krankheitserreger beeinträchtigt werden kann.“

Zwar kann die Studie keinen kausalen Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein bekannter menschlicher Krankheitserreger in Aerosolen und den gesundheitlichen Auswirkungen nachweisen, sie unterstreicht den Autorinnen und Autoren zufolge jedoch die Notwendigkeit, die Verbreitung verschiedener mikrobieller Krankheitserreger über weite Distanzen genauer zu erforschen.