bifa-aktuell | 02.06.2020

Corona-Pandemie

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© Foto: pixabay.com

Der aktuell prominenteste Vertreter aus der mikrobiellen Welt, SARS-CoV-2, hat es geschafft, dass ein großer Teil der Weltbevölkerung über Gesundheitsgefahren, Übertragungswege und die Stabilität dieser einen Virusvariante diskutiert.

Trotz der rasant wachsenden wissenschaftlichen Fortschritte zeigen sich in Detailfragen (Beispiel: Desinfektion von Schutzmasken) erstaunlich viele Kenntnislücken. SARS-CoV-2 ist aber nur ein Vertreter aus einer unvorstellbaren Vielfalt mikrobieller Lebewesen. Ihr Artenreichtum wird auf über 1012 Arten geschätzt und ihre Anzahl an Individuen soll jeweils bei 1032 Bakterien und Viren liegen. Diese Zahlen fordern unser Vorstellungsvermögen: Würde man alle Viren nebeneinander dicht an dicht aufreihen, ergäbe sich eine Reihe mit der Länge von 1 Milliarde Lichtjahren.

Trotz dieser immensen Zahlen bleiben Mikroben für die meisten Menschen im Alltag unsichtbar. Ihre Anwesenheit wird oft nur erkannt, wenn einige wenige ihrer Vertreter unsere Gesundheit schädigen. Erkannt werden aber nur die von den Erregern verursachten Krankheitssymptome. Die Erreger selbst können nur mit aufwendigen Analysentechniken in Patientenproben, in Produkten, auf Oberflächen oder in der Luft detektiert werden.

Trotz ihrer großen Artenvielfalt sind bislang aber nur einige Hundert Arten als Krankheitserreger des Menschen in Erscheinung getreten. Hierbei ist zu beachten, dass über 99,9999 % der weltweit geschätzten Mikrobenarten bislang unbekannt sind. Diese „dunkle Materie der mikrobiellen Welt" verbirgt sicher noch diverse Vertreter, die die globale Gesellschaft ähnlich herausfordern können wie aktuell SARS-CoV-2. Neben der Gesundheit des Menschen gilt es auch jene der (Nutz-)Tiere und Pflanzen zu schützen, da deren begrenzte Vielfalt (5 Nutzpflanzen stellen 75 % der Welternte) Auswirkungen von Infektionskrankheiten begünstigt.

Aufgrund ihrer Allgegenwart in der Luft, im Wasser, im Boden, auf Menschen, Tieren, Pflanzen und auf sämtlichen Oberflächen stellen unerwünschte mikrobielle Lebensformen eine besondere Herausforderung für globale Stoffströme und insbesondere für viele angestrebte Stoffkreisläufe dar. Die aktuelle Pandemie hat erneut verdeutlicht, wie leicht es Krankheitserregern gelingt, sich global auszubreiten. Neben infizierten Personen sind Pflanzen (Beispiel EHEC auf Sprossen) oder Tiere (Beispiele Vogelgrippe, Schweinepest) wichtige Ausbreitungsquellen für bekannte und neuartige Infektionserreger. Direkt betroffen von Krankheitserregern sind nur Lebewesen (Menschen, Tiere, Pflanzen und auch Mikroorganismen). Deren Ausscheidungen und von ihnen erzeugte Abfälle können aber ebenso Vehikel für eine Ausbreitung von Krankheitserregern sein, wie alle mit ihnen in Berührung gekommenen Gegenstände, Produkte und Umweltmedien. Daher müssen hygienische Vorsorgemaßnahmen im Bereich des Arbeitsschutzes, beim Verarbeitungsprozess, beim Produktschutz und beim Umweltschutz zuverlässig Anwendung finden. Die SARS-CoV-2-Pandemie hat überdeutlich gemacht, dass Hygieneaspekte in vielen Handlungsfeldern optimiert werden müssen, damit kommende Pandemien weniger folgenreich sind. Risikoträchtig kann in diesem Zusammenhang auch die aus stoffökologischen Gründen angestrebte Kreislaufwirtschaft sein, wenn bei der Kreislaufführung nicht alle Krankheitserreger für Menschen, Tiere und Pflanzen unschädlich gemacht werden. Weil Viren nur über den Stoffwechsel des jeweiligen Wirtsorganismus vermehrt werden, wird sich ihr Aufkommen in einem Stoffkreislauf nicht erhöhen. Anders kann es bei Organismen mit eigenständigem Stoffwechsel (Bakterien, Pilze, Parasiten) sein, da diese aufgetretene Schädigungen reparieren und sie sich meist auch außerhalb ihres Wirtes vermehren können. Solche Erreger können sich dann eigenständig in der Umwelt ausbreiten, was Abwehrmaßnahmen oft nicht mehr möglich macht. So bedroht z. B. die als Panamakrankheit bezeichnete Infektion von Bananenstauden die Produktion in vielen Anbaugebieten.

Trotz ihrer vielfältigen Erscheinungsformen haben Krankheitserreger eine Gemeinsamkeit: Sie bestehen aus vergleichsweise labilen Biomolekülen. Obwohl sich verschiedene Proteine, Lipide, Nukleinsäuren in ihrer Stabilität stark unterscheiden können, bieten Kenntnisse über einige sehr widerstandsfähige Vertreter die Möglichkeit, begründete Annahmen darüber zu machen, wie sich auch neuartige Krankheitserreger bekämpfen lassen. Das bifa Umweltinstitut prüft die Wirksamkeit neuartiger Entkeimungsverfahren und -produkte in unterschiedlichen Anwendungsfeldern und trägt damit dazu bei, hygienische Risiken zu begrenzen.

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Dr. Klaus Hoppenheidt
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