Ester Maria Eckert erforscht antimikrobielle Resistenzen. Diese sind für Bakterien normal. Um die Gefahr der Antibiotikaresistenzen zu bannen hat sie eine Idee und eine Empfehlung an die Politik.
Mit schnellen Schritten läuft Ester Maria Eckert durch die säulengestützte Loggia der riesigen Villa aus dem 18. Jahrhundert in das Pförtnerzimmer. Zwei Flügel rahmen den Hof der sich zum Seeufer hin öffnet. Seit die Familie de Marchi ihre Villa 1938 dem italienischen Staat schenkte, hat hier das Institut für Wasserbiologie seinen Sitz, das heute Teil des Nationalen Forschungsrates ist. Die Räume haben hohe, mit Fresken geschmückte Decken. Ester kommt mit zwei Tassen Tee in den Raum. Sie ist großgewachsen. Ihr dunkelblondes halblanges Haar fällt in hellen Spitzen auf die Schultern. Der Farbkontrast verleiht ihr etwas Rebellisches. So wirkt sie jünger als 39 Jahre. Die gebürtige Zürcherin ist in der Schweiz, in Australien und in Portugal aufgewachsen. In Portugal betreiben die Eltern bis heute ein Weingut. “Es gibt viel Gratiswein,” lacht sie und fügt hinzu “bei der Weinherstellung spielt die bakterielle Fermentation, also die mikrobielle Gemeinschaftsökologie eine wichtige Rolle”.
Ihr Biologiestudium schloss die Schweizerin in Zürich ab. Seit 2014 lebt und forscht sie in Verbania am Lago Maggiore. Warum entscheidet man sich für Lebewesen, die man mit bloßem Auge nicht sehen kann? Etwas Ökologisches wollte sie machen, Zusammenhänge interessierten sie. Dann gab es diesen Moment als sie am Tierspital Zürich im Mikrobiologiekurs zum ersten Mal das Mikrobiom eines Kuhmagens unter dem Mikroskop sah. Total gestunken habe der Rumen, dieser Kuhmagen, “ein Geruch zwischen Furz und Kotze, wegen der Buttersäure”, erinnert sich Ester. “Unterm Mikroskop, wenn die Bakterien mit DNA-Farbstoff gefärbt sind, sieht man ein blaues Leuchten auf schwarzem Hintergrund, wie ein Sternenhimmel.” Man sah viele Wimperntierchen und andere Einzeller, das fand sie schön. Der Moment der Entscheidung für die Mikrobiologie. Aber an die Stelle des ekligen Kuhmagens trat die Faszination für den Zusammenhang zwischen Bakterien, Algen und dem Kohlenstoffzyklus in Gewässern.
An der Universität kam sie in Kontakt mit aquatischer mikrobieller Ökologie. “Ich fand, dass dies das perfekte Feld für mich war, weil ich wirklich sehr breit interessiert war, generell an Biologie und am Leben.” Aquatische mikrobielle Ökologie ist die Wissenschaft vom Zusammenleben und Wirken winziger Lebewesen in Gewässern. Bakterien, die kleinsten selbstständigen Organismen, und Einzeller sind die Grundlage des Lebens im Wasser. Ohne sie würde nichts funktionieren, kein sauberes Wasser, keine Fische, keine Nahrungskette. Sie sind die unsichtbaren Helfer, die alles am Laufen halten. Seit ihrer Doktorarbeit in aquatischer Mikrobiologie hat Ester an ganz unterschiedlichen Projekten gearbeitet: zu Bakterien, die bei Algenblüten auftreten, am menschlichen Darmbiom und wie die Ernährung den menschlichen Darm beeinflusst. Die vielleicht lustigste Studie galt Biofilmen, der dünnen Schicht aus Mikroorganismen, auf Münzen, die Menschen in eine Höhle geworfen hatten, damit sich ihre Wünsche erfüllen. Auf ihnen hat sie die vorhandenen Antibiotikaresistenzgene untersucht.
Ein wichtiger Teil ihrer Forschung konzentriert sich auf das Zusammenspiel zwischen vom Menschen verursachter Verschmutzung und deren Auswirkungen auf die Entstehung antimikrobieller Resistenz, der Fähigkeit der Bakterien, sich zu wehren. Wenn wir über Medikamente in einem klinischen Zusammenhang sprechen, nennen wir es Antibiotikaresistenz. Nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sterben jedes Jahr weltweit über eine Million Menschen an den Folgen von Antibiotikaresistenzen.
Ester und ihre Kollegen betrachten den Kreislauf der antimikrobiellen Resistenz als das Zusammenspiel zwischen Klinik, Landwirtschaft und Viehzucht, sowie der Abwasserbehandlung und der Süßwassersysteme wie Flüsse und Seen. Kläranlagen entfernen zwar fäkale Bakterien, sind aber derzeit nicht in der Lage antibiotikaresistente Bakterien oder Resistenzgene aus Abwässern zu filtern. Die landen in Flüssen, Seen und im Meer und kehren über Bewässerung und das Gemüse oder Freizeitaktivitäten zurück.
“Antimikrobielle Resistenz, die in der Umwelt gefunden wird, ist nicht nur wegen Kontamination aus der Klinik dort, sondern sie entsteht tatsächlich in der Umwelt,” unterstreicht die Wissenschaftlerin und erinnert daran, dass das erste Antibiotikum, Penicillin, von einem Pilz produziert wurde. Antibiotika würden von zahlreichen Bakterien und Pilzen produziert. Als Reaktion darauf werden evolutionär andere Bakterien dagegen resistent.
In der Umwelt existiere ein riesiger Genpool aller verschiedenen Bakterien, die dort mit geringem Selektionsdruck zusammenleben. Dem gegenüber steht die klinische Umgebung, mit einer Auswahl bestimmter Antibiotika, die häufig genutzt werden, also eine enorme Selektion für spezifische Gene. Diese beiden Umgebungen stünden nun miteinander im Austausch. Hier erlebe man: “Evolution in Aktion, die ganze Zeit und es ändert sich ständig,” beschreibt Ester begeistert.
In der Natur ist alles verbunden, nicht auf spirituelle, sondern auf reale Weise. Das Abwasser, das von der Klinik ins Süßwasser gelangt, ist ein Beispiel dafür. Dem trägt der One Health-Ansatz Rechnung, dem die WHO verpflichtet ist. Menschen können nur gesund sein, wenn auch ihre Umwelt gesund ist, wenn es den Tieren gut geht, wenn es ein allgemeines Wohlbefinden auf der Erde gibt.
Die Forscherin hat eine klare Empfehlung an die Gesundheitspolitiker. Antimikrobielle Resistenz werde immer entstehen. Wenn daher gewinnorientierte Unternehmen nicht daran interessiert seien, neue Antibiotika zu entwickeln, müssten sie eben dazu verpflichtet werden oder das öffentliche Gesundheitssystem müsse diese Aufgabe übernehmen. Antibiotikaresistenzen sind ein weltweites Problem. Antimikrobisch resistente Gene sind global verbreitet und dies ist eine Pandemie, unterstreicht Ester.
Doch sie hat einen Vorschlag zur Risikoabschätzung. Man könne versuchen, die Resistenzen der Zukunft vorherzusagen. Diese würden aus bestehenden Genen mit leichten Veränderungen gebildet. Dazu müsste man die in der Umwelt vorhandenen Gene durchsuchen und prüfen: “Wie wahrscheinlich ist es, dass sie sich zu antimikrobiellen Resistenzgenen in Kliniken entwickeln werden?” Einen Versuch ist es wert.