Jede Stadt mit eigenem mikrobiellen Fingerabdruck

Mikroben-Fingerabdruck von Städten liefert viele Informationen

Es gibt solch große Unterschiede der vorkommenden Mikroorganismen in Städten, dass jede Stadt einen eigenen Mikroben-Fingerabdruck aufweist, anhand dessen sogar bestimmt werden kann, aus welcher Stadt ein Mensch kommt, indem beispielsweise Bakterien und Mikroben auf seiner Kleidung analysiert werden. Dieser Fingerabdruck könnte auch helfen, Ausbrüche von Krankheiten, anwachsende Antibiotikaresistenzen und Veränderungen der Umwelt schnell zu identifizieren.

Mikroben und Bakterien sind überall in der Umwelt gegenwärtig, man findet sie beispielsweise auf öffentlichen Sitzbänken oder Haltegriffen in der U-Bahn. Ein internationales Forschungsteam hat nun untersucht, wie groß die Unterschiede von Mikroorganismen in verschiedenen Städten sind. Die Ergebnisse wurden in dem englischsprachigen Fachblatt „Cell“ veröffentlicht.

Ausgewertete Proben stammten aus der ganzen Welt

Für die Analyse wurden drei Jahre lang auf der ganzen Welt Proben von Mikroben und Bakterien genommen. Die Forschenden kontnen so nachweisen, dass jede Stadt quasi einen eigenen Mikroben-Fingerabdruck hat. Zwar gibt es eine Art mikrobiellen Kern, der stets gleich ausfällt, doch überwiegen die Unterschiede.

Mikroben beeinflussen Gesundheit erheblich

Mikroben im Körper, aber auch in der Umwelt, haben einen großen Einfluss auf die menschliche Gesundheit. Sie können nicht nur schaden, sondern sind beispielsweise auch in der Lage vor verschiedenen Keimen zu schützen, welche teilweise gefährliche Krankheiten auslösen, und manche helfen zudem, negative Auswirkungen durch schädliche Umwelteinflüsse zu verhindern.

Zwei Menschen können kein identisches Mikrobiom haben

Bei uns Menschen ist die Vielfalt der Mikroorganismen, welche beispielsweise durch die Ernährung beeinflusst wird, in einen ständigen Wandel dafür, dass zwei Menschen keineswegs ein komplett identisches Mikrobiom haben können, erläutert das Team. Dies scheint auch für Städte zuzutreffen.

Städte haben eigenen Mikroben-Fingerabdruck

Durch die Auswertung von insgesamt 4.728 Proben, welche beispielsweise von Sitzbänken und Haltegriffen in U-Bahnen in 60 Städten auf der ganzen Welt genommen wurden, fanden die Fachleute heraus, dass jede Stadt ihren eigenen Mikroben-Fingerabdruck hat. Unter den Städten, in denen Proben genommen wurden, waren beispielsweise New York, Seoul und Singapur.

Die Forschenden führten Genanalysen der Proben durch und fanden eine Art Mikrobenkern, welcher aus 31 Arten besteht. Dieser Kern konnte in mehr als 97 Prozent der untersuchten Proben identifiziert werden. Von den 31 Arten des Kerns steht etwa die Hälfte mit den in den Städten lebenden Menschen in Verbindung. Diese Mikroben stammen beispielsweise von menschlichen Hautzellen.

Faktoren der Umwelt bestimmten die restliche Hälfte der 31 Arten, wobei beispielsweise die Wasserverhältnisse in der Stadt eine wichtige Rolle spielen, berichtet die Studienautorin Alexandra Graf von der Fachhochschule Technikum Wien in eiem Beitraf des ORF.

Wie viele Mikroben wurden gefunden?

Bei dem Kern handelt es sich aber lediglich um einen geringen Teil der generell in den Städten vorgefundenen Mikroben. Bei der Untersuchung war es dem Team möglich, über 4.000 identifizierte Mikroben bekannten Arten zuzuordnen, wovon etwa 1.000 relativ häufig auf der ganzen Welt vorkamen.

Unterschiede unter den Mikroorganismen kommen häufig vor

Zusätzlich fanden die Fachleute auch noch knapp 11.000 Viren, etwa 1.300 Bakterien, zwei Archaebakterien und rund 800.000 sogenannte Genschnipsel, welche tatsächlich bisher in keiner Datenbank vorhanden waren. Diese machte deutlich, dass es zwar viele Gemeinsamkeiten unter den Mikroorganismen gibt, aber in Wirklichkeit Unterschiede viel häufiger vorkommen, berichtet das Team.

Bestimmung von Wohnort durch Mikrobiom

Nach Aussage der Forschenden haben Städte durch ihr unterschiedliches vorhandenes Mikrobiom eine Form von mikrobischem Fingerabdruck. Dies ermöglicht es, beispielsweise durch die Analyse eines Schuhs mit ungefährer Genauigkeit von 90 Prozent zu bestimmen, aus welcher Stadt und aus welchem Teil der Welt der Mensch kommt, dessen Schuh untersucht wurde, so Studienautor Christopher Masen vom Weill Cornell Medical Collage in New York.

Die Forschungsarbeit des internationalen Teams ist immer noch nicht abgeschlossen, da in manchen Städten bisher zu wenig Proben genommen wurden, um eine zuverlässige Aussage über das Mikrobiom zu ermöglichen.

Bedrohung durch Krankheiten abwenden

Die Ergebnisse der aktuellen Untersuchung könnten in verschiedenen Bereichen äußerst hilfreich sein. Durch eine Beobachtung von urbanen Mikrobiomen könnten beispielsweise Ausbrüche von bereits bekannten aber auch von unbekannten Erkrankungen schnell identifiziert werden. Zusätzlich wäre es auch möglich, Veränderungen der Umwelt frühzeitig wahrzunehmen und beispielsweise die Anzahl von Bakterien, welche resistent gegen Antibiotika sind, in urbanen Umgebungen genauer zu bestimmen. (as)