Verbund

COMBAT - One Health-Maßnahmen zur Verhinderung oder Verringerung der Entwicklung und Übertragung von Antibiotikaresistenzen

Antibiotikaresistente Bakterien belasten Mensch, Tier und Umwelt gleichermaßen und können zwischen diesen Sektoren übertragen werden. Daher ist sektorenübergreifende Forschung zur Entstehung und zur Überwindung der Resistenzen im sogenannten „One-Health-Ansatz“ sehr wichtig.

Bakterien und andere Mikroorganismen bilden einen wesentlichen Bestandteil sogenannter Biofilme (Schleimschichten). Derzeit gibt es nur wenige Informationen über das Vorkommen und die Beschaffenheit von Biofilmen sowie deren Reaktion auf antimikrobielle Substanzen. Ziel des Projekts ist es, komplexe Biofilme aus den Bereichen Haushalt, Landwirtschaft und Klinik in ihrer originalen Beschaffenheit im Labor zu kultivieren. Dieses Small-Scale-Biofilm-Modell (SSCBM) wird dann für Untersuchungen der Reaktion der mikrobiellen Gemeinschaft auf Antibiotika oder Biozide (z. B. Desinfektionsmittel) verwendet. Mittels Metagenomanalysen wird dann die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften sowie das Auftreten von antimikrobiellen Resistenzen (AMR) in den Ausgangsproben bestimmt. In folgendem Schritt werden die im Modell gewonnenen Erkenntnisse an Biofilmen in ihrer natürlichen Umgebung überprüft. Mittel- und langfristiges Ziel ist es, mittels der gewonnenen Erkenntnisse zu einer besseren und nachhaltigeren Nutzung von Antibiotika und Bioziden beizutragen.

Das Vorhaben ist Teil eines transnationalen Forschungsverbundes im Rahmen der Joint Programming Initiative zu antimikrobieller Resistenz (JPIAMR). In dem Verbund arbeiten Wissenschaftler aus Deutschland, Großbritannien, Estland, Irland und Finnland gemeinsam an der Lösung dieser Forschungsfrage. Mit der Fördermaßnahme wird das Ziel verfolgt, sich ergänzende Expertisen und Ressourcen von einschlägig qualifizierten Arbeitsgruppen aus den teilnehmenden Ländern zusammenzuführen. Durch kooperative Forschungsansätze sollen Fortschritte bei Prävention, Surveillance und Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen erzielt werden, die allein auf nationaler Ebene nicht zu erreichen sind.

Teilprojekte

One Health-Maßnahmen zur Verhinderung oder Verringerung der Entwicklung und Übertragung von Antibiotikaresistenzen

Förderkennzeichen: 01KI2205
Gesamte Fördersumme: 293.762 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Dirk Bockmühl
Adresse: Hochschule Rhein-Waal Rhine-Waal University of Applied Sciences, Fakultät Life Sciences
Marie-Curie-Str. 1
47533 Kleve

One Health-Maßnahmen zur Verhinderung oder Verringerung der Entwicklung und Übertragung von Antibiotikaresistenzen

Innerhalb des Projektes soll wie bei allen Partnern zunächst ein Small-Scale-Biofilm-Modell (SSCBM) etabliert werden. Das Ziel hierbei ist, komplexe Biofilme in ihrer originalen Beschaffenheit ex situ im Labor weiterzukultivieren, um das System als Modell für Untersuchungen zur Reaktion der mikrobiellen Gemeinschaft im Biofilm auf Maßnahmen wie der Zuführung von Antibiotika oder Bioziden zu nutzen. Da bislang wenig über die Zusammensetzung und das Vorkommen von AMR in komplexen Biofilmen bekannt ist, soll zudem über Metagenomanalysen die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften sowie das Auftreten von AMR in den Ausgangsproben aus drei verschiedenen Bereichen (Haushalt, Landwirtschaft und Klinik) bestimmt werden. In einem weiteren Schritt wird dann der Einfluss der oben genannten Interventionsmaßnahmen im SSCBM in situ hinsichtlich der Veränderung der Zusammensetzung der Microbiota und dem Auftreten und dem Transfer von AMR untersucht. Dazu werden neben Shotgun-Sequenzierungen, die durch andere COMBAT-Partner durchgeführt werden, auch die Veränderungen der Abundanz von Klasse-1-Integrons untersucht. Dieser Ansatz wurde von der HSRW im Hinblick auf ein AMR- und Biozidmonitoring in früheren Arbeiten etabliert und von ihr im Konsortium in der Anwendung auf die SSBM koordiniert. Nach Abschluss der Untersuchungen steht somit ein umfangreiches Bild von der Zusammensetzung komplexer Biofilme, deren AMR-Profil und der Reaktion dieser Systeme auf Desinfektionsmaßnahmen und Antibiotikagabe zur Verfügung, das die zukünftige Anwendung von Bioziden verbessert.