Archive for Juli, 2015

Antibiotikaresistenz: Ökosystem dient als Speicher

Dienstag, Juli 21st, 2015

Untersuchungen am Lago Maggiore liefern wissenschaftlichen Nachweis.

Verbania (pte012) – Krankheitserregende Bakterienstämme können je nach den Bedingungen ihres natürlichen Habitats eine mehr oder weniger starke Antibiotikaresistenz entwickeln. Das hat das zum Nationalen Forschungsrat CNR gehörende Istituto per lo Studio degli Ecosistemi http://www.ise.cnr.it in seiner neuesten Studie zur Resistenz gegen Antibiotika herausgefunden.

Gefahr von Pandemien

Der massive und unkontrollierte Einsatz von Antibiotika hat in vergangener Zeit zu einem deutlichen Anstieg der durch resistente Bakterien ausgelösten Todesfälle geführt. Dadurch entstehen den nationalen Gesundheitsdiensten jedes Jahr hohe Kosten. Es besteht die Gefahr, dass sich in Europa nicht mehr bekämpfbare Pandemien ausbreiten.

„Die genaue Kenntnis unserer natürlichen Umgebung ist sehr wichtig, da die gegen Antibiotka resistenten Bakterien sich nicht nur in ihr entwickeln, sondern auf Dauer einer Selektion unterliegen und somit eine erhöhte Widerstandsfähigkeit bilden“, so Projektleiter Andrea Di Cesare. Sie biete den richtigen Weg, um die Wirksamkeit neuer Antibiotika und den sinnvollen Gebrauch bestehender Antibiotika sicherzustellen.

Bisherige Waffen nutzlos

Das natürliche Habitat der patogenen Keime kann zur Verminderung der Wirksamkeit einer Antibiotika-Behandlung beitragen. Im Rahmen einer zweijährigen Untersuchung in den Wassern des Lago Maggiore wurden verschiedene Bakterienarten in Korrelation mit ökologischen und mikrobiologischen Variablen gestellt. Dabei hat sich gezeigt, dass sich dort ein großer Bestand an Bakterienstämmen gebildet hat, die gegen bisher weit verwendete Antibiotika wie Tetrazykline und Solfonamide resistent sind.

Dies gilt laut den Forschern auch für Beta-Laktame und Aminoglykoside, die keinen direkten Zusammenhang mit bestimmten Umweltfaktoren aufweisen. Einzelheiten der wissenschaftlichen Untersuchung sind in der Fachzeitschrift „Molecular Ecology“ http://onlinelibrary.wiley.com unter dem Titel „Constitutive Presence of Antibiotic Resistance Genes within the Bacteria Community of a large Subalpine Lake“ veröffentlicht.

Quelle: pressetext.com

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Gehölzfutter ist nicht nur Knabberspaß für Pferde

Mittwoch, Juli 15th, 2015

(aid) – Eine alte Bauernweisheit sagt: „Ist das Pferd krank, schick‘ es in den Wald!“ Was früher noch selbstverständlich war, wird heute nur noch in den seltensten Fällen praktiziert – wenn überhaupt. Denn die Bedeutung von Gehölzen in der Pferdefütterung wird häufig unterschätzt, obwohl Pferde einen bestimmten Anteil ihrer Futtergrundlage durch Laub und frische Triebe decken könnten. In freier Wildbahn und bei den wild gehaltenen Vierbeinern in den Naturschutzgebieten ist eine Mischbeweidung von Gräsern, Kräutern, Bäumen und Buschwerk durchaus typisch. Die wilden Artgenossen der domestizierten Hauspferde überleben ohne die Zugabe von Mineralfutter, decken ihren Bedarf an Spurenelementen und Mineralstoffen also aus der Natur.

Schon 2002 fanden Wissenschaftler im Rahmen einer Studie heraus, dass die Menge der Elemente Calcium, Kalium und Phosphor in den Baumrinden der im Gras oder Heu vergleichbar ist, jedoch der Anteil an Spurenelementen in den Rinden ungleich höher. Die Rinden von Bäumen, Büschen, Sträuchern und Hecken sind außerdem reich an sekundären Pflanzeninhaltsstoffen und weisen hohe Rohprotein- und Energiewerte auf.

Zahlreiche Bäume und Büsche sind für die Verwendung in der Pferdefütterung durchaus geeignet:
So enthalten Birkenblätter einen hohen Anteil an Calcium und Zink. Sie wirken leicht desinfizierend und erhöhen die Harnausscheidung. Brombeerblätter werden von den Vierbeinern besonders gern verzehrt: Sie enthalten viel Mangan, Kalium und Calcium. Die in den Blättern enthaltenen Gerbstoffe können bei Kotwasser und Durchfällen die Schleimhäute im Magen und Darm positiv beeinflussen. Brombeerblätter sind ganzjährig verfügbar und können aufgrund ihrer keimhemmenden und antiviralen Wirkung durchaus regelmäßig verfüttert werden. Die Blätter der Himbeere sind Eisen- und Manganhaltig. Ihr Einsatzgebiet ist vergleichbar dem von Brombeerblättern, zusätzlich entfalten sie ihre positive Wirkung als kleiner Helfer in der Geburtsvorbereitung: Sie stärken die Wehenmuskulatur, wirken entspannend und krampflösend.

Magnesium, Eisen und Zink liefert die Erle. Auch ihre Rinde ist gerbstoffreich und kann innerlich wie äußerlich – letzteres beispielsweise bei Ekzemen und schlecht heilenden Wunden – angewendet werden. Die Haselnuss verfügt in den Blättern und in der Rinde über einen hohen Gehalt an Eisen, Mangan und Calcium. Ihre Knospen, die sogenannten „Kätzchen“, enthalten viele Aminosäuren. Sie ist bekannt für ihre blutungsstillende Wirkung.

Die Heckenrose mit ihren reifen Hagebutten ist besonders beliebt bei den Vierbeinern. Ihre Früchte sind reich an Vitamin C und K1, dem B-Komplex sowie ß-Carotin. Aufgrund ihrer entzündungshemmenden und gefäßerweiternden Wirkung sorgen sie für eine gute Durchblutung, mindern Beschwerden in den Gelenken und fördern das Hufwachstum. Viel Eisen und Mangan enthalten auch die Rinde und die Blätter der Linde. Beide Baumbestandteile wirken krampflösend, während die Blüten als klassisches Mittel gegen Erkältungskrankheiten gelten.

Die Weide mit ihren vielen verschiedenen Arten gilt als schmerzlindernd und blutverdünnend. Blätter, Blüten und Rinde weisen einen hohen Gehalt an Selen, Zink und Mangan auf – aber auch Salicylate, einer Vorstufe der in Schmerzmitteln enthaltenen Acetyl-Salicylsäure. Die natürlichen Salicylate werden erst im Darm aufgenommen und in der Leber in Acetyl-Salicylsäure verstoffwechselt. Auf diese Weise kann die Weide ihre volle Wirkung entfalten, ohne die Magenschleimhaut anzugreifen – wie das nicht selten bei synthetisch hergestellten Schmerzmitteln zu beobachten ist.

Diese und weitere „pferdegerechte Pflanzen“ bieten daher nicht nur unter dem Aspekt von Artenvielfalt und Naturschutz einen echten Mehrwert, sie stellen auch eine preiswerte, weil oftmals allseits verfügbare Basis einer gesunden, nachhaltigen Ernährung dar – nicht nur wilden Kollegen unserer Hauspferde.

Quelle: http://www.aid.de

Weitere Informationen:  aid-Heft „Pferdefütterung“, Bestell-Nr. 1592, Preis: 4,00 Euro, www.aid.de/shop/shop_detail.php?bestellnr=1592

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Antibiotikaresistenzen können sich in der Umwelt weiter ausbreiten

Freitag, Juli 10th, 2015

Kernaussagen des dritten internationalen EDAR-Symposiums (EDAR = The Environmental Dimension of Antibiotic Resistance), das sich mit den Verbreitungswegen von Antibiotikaresistenzen und ihrem Vorkommen in der Umwelt beschäftigte. Das EDAR-3 Symposium fand Ende Mai mit insgesamt 155 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 30 Ländern aller Kontinente in Wernigerode/Harz statt.

„Global steigt der Einsatz von Antibiotika in Humanmedizin und Tierhaltung noch immer. Dies verstärkt die Gefahr der Entstehung von Bakterien mit übertragbaren Resistenzen gegen diese Wirkstoffe nicht nur in Krankenhäusern und Tierställen, sondern auch in der Umwelt“, so ein Fazit der EDAR-3 Tagung „The Environmental Dimension of Antibiotic Resistance“ Ende Mai 2015. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellten in Wernigerode/Harz an fünf Tagen ihre aktuellen Forschungsergebnisse vor und diskutierten deren Auswirkungen. Sie stimmten darüber überein, dass es Verbindungen zwischen der Antibiotikaresistenzen in der Umwelt und Resistenzen von klinischen Pathogenen gibt, die es genauer zu erforschen gilt. Eingeladen hatte zu dieser dritten Tagung Prof. Dr. Kornelia Smalla vom Julius Kühn-Institut (JKI) in Braunschweig. Die organisatorische Abwicklung des EDAR-Kongresses lag in den Händen der Conventus GmbH, Jena.

Bekannt ist, dass ein wiederholter Einsatz von Antibiotika zu Resistenzen führen kann. Auch, dass Menschen und Tiere Antibiotika zum großen Teil wieder ausscheiden, die zusammen mit bereits antibiotikaresistenten Bakterien über Abwasser und Gülle in die Umwelt gelangen können, ist gut dokumentiert. Die Fähigkeiten von Bakteriengemeinschaften, sich an den Selektionsdruck durch Antibiotika anzupassen, werden derzeit intensiv erforscht. So spielen Prozesse, die unter dem Begriff „Horizontaler Gentransfer“ zusammengefasst werden, eine wichtige Rolle: Bakterien tragen mobile genetische Elemente, z. B. sogenannte Plasmide, mit denen sie genetische Informationen untereinander austauschen können. Diese mobilen Elemente können nicht nur ein Gen tragen, das zum Beispiel die Resistenz gegen ein bestimmtes Antibiotikum vermittelt, sondern auch gleichzeitig weitere Gene, die die Bakterien beispielsweise gegen andere Antibiotika, Desinfektionsmittel oder Metallverbindungen resistent machen. Dies führt zu Problemen, die als Ko-Selektion bezeichnet werden. Mehrere Experten referierten, dass Antibiotika, die vor allem in der Tierhaltung genutzt werden, bei Bakterien auch Resistenzen gegen andere Antibiotika „ko-selektieren“ können, die für die Humantherapie von Bedeutung sind.

Welche Antibiotika in verschiedenen Umweltbereichen, z. B. im Boden, auftreten und wie sie persistieren, wird wesentlich von ihrer chemischen Struktur bestimmt. In diesem Forschungsfeld arbeitete das Julius Kühn-Institut im Rahmen der DFG-Forschergruppe 566. Stellvertretend stellte Dr. Jan Siemens (Universität Bonn) vor, dass an die Bodenmatrix gebundene Antibiotika aus der Gruppe der Sulfonamide in kleinen Mengen über mehrere Monate freigesetzt werden. Zudem zeigte er einen Zusammenhang zwischen der Antibiotika-Konzentration im Boden und dem gehäuften Auftreten von Resistenzgenen und mobilen genetischen Elementen auf (siehe auch JKI-Presseinformation vom 1.7. 2014).

„Kläranlagen und Güllelager sind ohne Zweifel „hot spots“ der bakteriellen Evolution. Hier kommen hohe Bakterienkonzentrationen, ein breites Spektrum an Nährstoffen für Bakterien, verschiedene Antibiotika, aber auch Desinfektionsmittel oder Metallverbindungen zusammen. Dies begünstigt genetische Veränderungen in den Mikroorganismen“, fasst Prof. Smalla eine wichtige Erkenntnis aus den Redebeiträgen ihrer Wissenschaftskolleginnen und Kollegen zusammen. Prof. Dr. Fernando Baquero (CSIC-INTA, Madrid) wies darauf hin, dass bereits sehr geringe Konzentrationen von Antibiotika in der Umwelt beachtliche Effekte auf Bakteriengemeinschaften haben können.
Immer wieder wurden bei den Tagungsbeiträgen die enge Vernetzung unterschiedlicher Lebensräume (Agrar- und aquatische Ökosysteme) sowie die globale Dimension des Themas deutlich. Viele der präsentierten Daten weisen darauf hin, dass es verschiedene Übertragungswege zwischen Landwirtschaft und Humanmedizin gibt.

Die Mikrobiologin Smalla vom Julius Kühn-Institut forscht selbst an Themen, die Dr. Ed Topp (Quebec/Kanada) präsentierte. Alle die Pflanze besiedelnden Mikroorganismen, die auch als Mikrobiom bezeichnet werden, sind durch den Boden und damit auch durch die Nutzung von organischem Dünger (z. B. Gülle) und Beregnungswasser mit der Gesamtheit der Antibiotikaresistenz-vermittelnden Gene (Resistom) verknüpft. Topp konnte dies am Beispiel von Gemüsekulturen wie Tomate, Rettich, Möhre und Salat nachweisen. Trotz aller Fortschritte im Verständnis, warum sich Bakterien bei Selektionsdruck, z. B. durch ein Antibiotikum, genetisch so schnell anpassen können, bleiben doch noch viele Fragen offen. „Vor allem müssen wir die biotischen und abiotischen Faktoren, die die Häufigkeit und Übertragbarkeit von Antibiotikaresistenzgenen beeinflussen, weiter erforschen“, so Professor Smallas Fazit für die eigene Arbeit. Sie hofft, dass mit der heute möglichen Analytik und neuen Methoden die Übertragungswege der Resistenzgene sowie die wichtigsten Einflussfaktoren bereits in naher Zukunft besser verstanden werden.

EDAR-4 wird im Mai 2017 in East Lansing in den USA stattfinden. Prof. James Tiedje von der Michigan State University ist der Organisator.

Quelle: Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen

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