Die Berliner Kanalisation ist von Ratten bevölkert. Das ist vor allem in der Nähe von Krankenhäusern gefährlich, da die Tiere von dort multiresistente Keime in die Stadt verschleppen.
6.32 Uhr, U-Bahnhof Oranienburger Straße, mitten in Berlin. Der Bahnsteig füllt und leert sich im Fünf-Minuten-Takt. Und die Gleise auch: Dutzende von Mäusen und Ratten huschen über die Schienen, sobald ein Zug im Tunnel verschwunden ist. Currywurst- und Döner-Reste finden sich immer. Das ekelt nur Touristen. Die Berliner kennen ihre kleinen haarigen Nachbarn, und manche füttern sie sogar. Warum auch nicht – die Zeiten, in denen Ratten gleichbedeutend mit Pestilenz waren, sind schließlich vorbei, oder? Sebastian Günther sieht das anders. Der Mikrobiologe hat entdeckt, dass sich in den Gedärmen Berliner Ratten eben jene multiresistenten Keime tummeln, die in Krankenhäusern bekannt und gefürchtet sind.
Es begann vor ein paar Jahren – draußen an der frischen Luft, nicht in den Katakomben unter Berlin. „Wir haben uns mit krankheitserregenden Darmbakterien bei Wildvögeln beschäftigt”, erzählt Günther, der seit 2006 am Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen der Freien Universität Berlin arbeitet. „Einfach mal so” testete der gelernte Pharmazeut die entdeckten Keime auch auf Resistenzen gegen Antibiotika wie Penicillin. Und war verblüfft, wie viele er davon fand: Gut zehn Prozent der Bakterien waren resistent gegen mindestens drei Klassen von Antibiotika, also „ multiresistent”.
resistenter keim in zugvögeln
Und nicht nur Vögel aus Hessen und Thüringen, die er daraufhin zu Hunderten untersuchte, waren verseucht. Auch in Proben von Zugvögeln aus der Mongolei, die ihm ein befreundeter Ornithologe mitgebracht hatte, spürte er die Mikroben auf. Aber warum gab es in Wildtieren, die mit Antibiotika nicht in Berührung kommen, solche Keime? „Der gängigen Theorie nach dürfte ein multiresistenter Klinikkeim nie in einem Wildvogel in der Mongolei auftauchen”, sagt Günther, „denn antibiotikaresistente Keime haben gegenüber ihren normalen, nicht resistenten Verwandten einen Fitness-Nachteil.”
Die Gene, die dem Bakterium seine Antibiotikaresistenz verleihen, sind eine Art Ballast, die der resistente Keim mit sich herumtragen muss. In Laborversuchen werfen resistente Bakterien diesen Ballast – die Resistenz-Gene – ab, wenn sie eine Zeit lang ohne Antibiotika kultiviert werden. Nur in Anwesenheit von Antibiotika haben resistente Erreger einen Vorteil und können sich überproportional rasch vermehren.
„Ich fand diese Theorie schon immer fraglich, denn ein Gen mehr oder weniger ist für so ein Bakterium ziemlich egal”, sagt Günther. Der Berliner Forscher hat schon mehrfach Erreger gefunden, die sein Misstrauen bestätigten. Piesackt Günther die Keime aus den Wildtieren im Labor mit Hitze oder Chemikalien, sterben sie eher, als sich ihres angeblichen Ballasts aus Resistenz- Genen zu entledigen.
Vermutlich liegen auf den ringförmigen Erbgut-Abschnitten, den Plasmiden, die diese Resistenz-Gene tragen, noch andere vorteilhafte Gene, durch die Bakterien zum Beispiel Schwermetalle besser vertragen oder Wirtsorganismen leichter infizieren können. Das könnte ein Grund dafür sein, warum die Resistenz-Gene auch ohne ständigen Selektionsdruck durch Antibiotika erhalten bleiben.
Überleben im Abwasser
Aber wie gelangen die multiresistenten Keime aus Krankenhäusern in Zugvögel aus der Mongolei? Dass Ratten als Zwischenstation infrage kommen, war Günther schnell klar. Denn die Tiere halten sich dort auf, wo stets frischer Nachschub an multiresistenten Keimen garantiert ist: in den Abwasserkanälen, in die die Toilettenspülungen der Krankenhäuser münden. Und dort haben antibiotikaresistente Mikroben gegenüber normalen Bakterien einen Überlebensvorteil, denn rund 30 Prozent der Penicilline und Cephalosporine – Antibiotika, mit denen die Patienten in der Klinik behandelt werden – landen unverändert im Kanal.
Wie viele Ratten es dort und im Rest Berlins gibt, ist unbekannt. Zwar hat wohl jeder Berliner schon einmal Ratten im U-Bahn-Schacht, im Stadtpark oder im Schrebergarten gesehen. Aber Gerüchte, nach denen es doppelt so viele Ratten wie Menschen in der 3,5-Millionen-Einwohner-Stadt geben soll, sind weit übertrieben, sagt Günther.
vergiften kommt nicht infrage
Allerdings machen es die Nagetiere ambitionierten Ratten-Volkszählern auch schwer. „Es ist alles andere als einfach, an die Viecher heranzukommen”, meint der 37-Jährige. Vergiften scheidet aus, denn zum Sterben verkriechen sich die Tiere auf Nimmerwiedersehen in dunkle Winkel. Auch Fallen sind problematisch: Sobald ein Tier in eine Falle tappt, meiden die übrigen Ratten den Ort wochenlang. „Ich mache das jetzt seit fast 5 Jahren und mehr als 250 Rattenproben haben wir nicht zusammenbekommen.”
Die ersten Proben erhielt der Forscher mithilfe eines Gartennachbarn, zufällig ein Schädlingsbekämpfer. Günther gab ihm spezielle Tupfer, mit denen er auf seinen Touren Proben von Rattenkot nehmen konnte. Über kurz oder lang sprach es sich unter Berlins Kammerjägern herum, dass es einen seltsamen Forscher gibt, der sich sogar freut, wenn man ihm eine tote Ratte oder deren Fäkalien vorbeibringt. Um an die Ratten in der Kanalisation nahe der Berliner Universitätsklinik Charité heranzukommen, zog Günther ein paar Wochen lang jeden Morgen um halb sechs Uhr mit ein paar Kanalarbeitern der Wasserbetriebe von Gully zu Gully. Nicht etwa, weil das die beste Zeit zum Rattenfangen wäre, sondern weil sonst die Gullys zugeparkt sind, erklärt er.
Außerdem musste sich der Forscher nach dem Arbeitsplan der Kanalarbeiter richten, denn der Zugang zur Berliner Unterwelt ist nur den Spezialisten der Wasserbetriebe gestattet. „Die sind dort hinuntergestiegen und haben die Fallen befestigt”, sagt Günther. „ Und wenn eine Ratte in die Falle gegangen war, habe ich sie gleich hinüber ins Labor getragen.” Der Blick in Günthers Tiefkühltruhe ist nicht jedermanns Sache.
Seit den Zeiten der Pest sind Rattus norvegicus, die Wanderratte, und deren Untermieter als Überträger von Krankheiten bekannt: seien es Rattenflöhe, die Pesterreger verbreiten, Leptospiren, die Leber- und Nierenversagen auslösen können, oder Hanta- und Hepatitis- Viren. Deshalb reicht Günther alle Ratten, die in seiner Kühltruhe landen, an Kollegen im Netzwerk „ Nagetier-übertragene Pathogene” weiter, damit diese die Tiere auf verschiedene Erreger hin untersuchen. Von einer lückenlosen, planvollen Überwachung der Rattenpopulation in Deutschland kann jedoch keine Rede sein. Weder kennen Forscher oder Behörden die genaue Zahl der Ratten in deutschen Großstädten, noch wissen sie über die Lebensweise der Tiere im Untergrund Bescheid.
Würde man in Berlin Mitte beispielsweise Hanta-Viren in einer Ratte finden, wäre nicht einmal klar, in welchem Umkreis Bekämpfungsmaßnahmen nötig sind, denn in der spärlichen Literatur wird der Aktionsradius der Tiere einmal auf 200 Meter eingeengt, ein anderes Mal auf mehrere Kilometer. Es ist nicht einmal bekannt, wie lange und wo sich die Ratten in der 9000 Kilometer umfassenden Berliner Kanalisation bevorzugt aufhalten. „ Vermutlich benutzen sie die Kanäle nur als Autobahn”, meint Günther, „aber ihre Nester sind sicher anderswo in der Stadt.” Im unterhöhlten Berlin finden sie genug Rückzugsmöglichkeiten, um dem Zugriff der Forscher zu entgehen, bedauert Günther: „Man weiß viel zu wenig darüber, was im Moment in der Rattenpopulation in Berlin los ist.”
Infektionsbrücke zum Menschen
Einen möglichst genauen Überblick zu haben über die Lebensweise und Biologie menschennah lebender Tiere und der Parasiten und Mikroben, die sie beherbergen, könnte aber im Ernstfall entscheidend sein. Als 1665 in London die Pest ausbrach, machte das Gerücht die Runde, Hunde und Katzen seien Überträger, woraufhin der Bürgermeister anordnete, sie keulen zu lassen – die Ratten und deren Flöhe, die wahren Zwischenwirte des Pesterregers Yersinia pestis, vermehrten sich daraufhin explosionsartig.
Ohne zu wissen, wie häufig die Berliner Stadtratten und deren Kot mit den ungezählten streunenden Hauskatzen, den etwa 165 000 Hunden der Hauptstadt oder auch den mittlerweile Tausenden von Füchsen in Kontakt kommen, lässt sich die Tragweite von Günthers Entdeckung für die Verbreitung von multiresistenten Keimen schwer abschätzen. Bislang gehen die Gesundheitsämter davon aus, dass Keime gleich welcher Art, ob nun aus Krankenhäusern, Altenheimen oder Fußballstadien, über die Abwasserkanäle im Klärwerk landen und dort in den Klärbecken absterben – ein geschlossenes System.
„Aber das ist es eben nicht”, meint Günther. Zum einen sei der Ausfluss aus Kläranlagen nicht unbedingt keimfrei – 2012 fanden Forscher in einer tschechischen Kläranlage den pandemischen, mehrfach resistenten E.coli-Stamm ST131. Zum anderen kann Günther belegen, dass Ratten die Keime aus der Kanalisation in Menschennähe tragen: „Wir haben einen Erreger, den wir in zwei Ratten aus einem Kanal in der Nähe der Charité feststellen konnten, sechs Wochen später auch in einer Ratte gefunden, die durch die Toilette in eine Wohnung in der Torstraße gekrochen war, 700 Meter entfernt.”
Dass der keimhaltige Kot der Ratten als Infektionsbrücke zum Menschen fungieren kann, ist wahrscheinlich, allerdings ist die Datenlage für diese Schlussfolgerung noch zu dürftig. Doch Anfang des Jahres konnten Forscher der University of Cambridge die Übertragung multiresistenter Staphylokokken-Bakterien – der gefürchteten MRSA – von infizierten Schafen auf eine 69-jährige Frau auf einem Bauernhof in Dänemark nachweisen, indem sie das Erbgut der Keime in den Schafen mit dem Erbgut der Bakterien aus der Frau verglichen.
Jede sechste ratte ist infiziert
Um das Gefahrenpotenzial multiresistenter Keime in Berliner Ratten einschätzen zu können, müsste man Tausende von Rattenproben sammeln, sagt Günther. Und zwar nicht nur in der Nähe verschiedener Krankenhäuser, sondern auch an Orten, wo möglichst viele gesunde Menschen und Keime zusammenkommen – wie Stadien oder Flughäfen. „Wo sich Menschen versammeln, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, im Abwasser und in Ratten Keime zu finden.”
Von den mittlerweile 250 Ratten, die Günther untersucht hat, waren rund 16 Prozent mit multiresistenten E.coli-Darmbakterien infiziert, den sogenannten ESBL-E.coli. ESBL steht für „Extended Spectrum Beta-Lactamase” und ist ein Enzym, mit dem die Bakterien verschiedene penicillinartige Antibiotika, darunter auch Cephalosporine und Monobactame, unschädlich machen können. Unter den insgesamt 15 Ratten aus der Kanalisation in der Nähe des Universitätskrankenhauses Charité fand Günther sogar 5 mit ESBL-Keimen verseuchte Tiere – ein Drittel. Das ist ein deutlicher Hinweis darauf, dass die Keime über Krankenhaus-Abwässer auf die Tiere übertragen werden.
Günther liegt es fern, mit diesen Zahlen Panik schüren zu wollen. Dazu gibt es auch keinen Anlass, denn multiresistente Erreger sind nicht unbedingt gefährlicher als ihre nicht resistenten Verwandten. Für das Immunsystem gesunder Menschen unterscheiden sich antibiotikaresistente und nicht resistente Mikroben nicht. Gefährlich wird es erst, wenn ein geschwächtes Immunsystem, wie es etliche Krankenhauspatienten haben, die Erreger nicht bewältigen kann – und Antibiotika aufgrund der Resistenz als Unterstützung ausfallen. Deshalb ist es sinnvoll, alles Mögliche zu unternehmen, um Krankenhäuser frei von resistenten Erregern zu halten.
Doch man sollte sich nicht nur die Kliniken ansehen. „Die multiresistenten Erreger wechseln zwischen Menschen, Nutztieren, Haustieren und Wildtieren hin und her”, sagt Günther. Er bezeichnet das als eine weitere, vom Menschen verursachte Form von Umweltverschmutzung. Und so wie auch andere Umweltverschmutzungen an der Quelle eingedämmt werden müssen, gilt es zunächst, die multiresistenten Keime aus Krankenhäusern und Viehhaltungen zu verbannen, fordert er.
keime auf dem fernsehsofa
Das gelingt jedoch nur, wenn dabei die bislang kaum erforschten Übertragungswege zwischen den verschiedenen Bakterienreservoirs berücksichtigt werden, über die es den Keimen gelingt, immer wieder neu in die menschliche Population zu gelangen – sei es über Haus-, Nutz- oder Wildtiere wie die Ratten. Ob sich Katzen beim Rattenfangen mit den multiresistenten Keimen infizieren und diese dann mit ihrem Gewölle auf dem Fernsehsofa verteilen, kann Günther nicht sagen. Sicher ist nur, dass die multiresistenten Erreger inzwischen auch bei Hunden, Katzen und sogar Pferden gefunden werden. Doch diese Keime stammen eher von Herrchen und Frauchen als von den Ratten im Keller. „Der Status von kleinen Haustieren in Mitteleuropa hat sich in den letzten 70 Jahren komplett verändert”, sagt Günther. „ Hunde sind meist Familienmitglieder und teilen mitunter nicht nur das Bett mit Frauchen oder Herrchen, sondern auch die Keime.”
Dafür sei nicht nur der „face to fur”-Kontakt verantwortlich, so der Fachbegriff fürs Knuddeln, sondern auch die heute häufigen und üblichen Antibiotikatherapien für den Fiffi und die Mieze. Wer den Vormarsch multiresistenter Erreger aufhalten will, müsse auch die Haustier-Population berücksichtigen, so Günther: „Die Übereinstimmung der Isolate aus Haustieren und Menschen ist viel höher als die Übereinstimmung der Keime aus Nutztieren und Menschen.”
Günthers Forschungen konzentrieren sich inzwischen darauf, den Grund dafür zu finden, warum die multiresistenten Erreger in der Umwelt überdauern können. „Ich suche nach Faktoren, die bestimmte resistente Erreger in der Umwelt überleben lassen”, sagt Günther. Denn je mehr Möglichkeiten die Erreger außerhalb von Krankenhäusern zur Vermehrung finden, umso höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass Keimvarianten entstehen, die Gene für weitere Antibiotikaresistenzen oder auch verbesserte Infektiosität enthalten. Der EHEC-Ausbruch vor zwei Jahren ist auf eine E.coli-Variante zurückzuführen, die verschiedene genetische Eigenschaften vereinte. „Dieser Stamm konnte im Darm viel länger überleben und hatte deshalb genug Zeit, um Giftstoffe zu produzieren”, sagt Günther.
Gründlich Hände waschen
Resistente Keime in Ratten, Menschen, Vögeln, Haustieren – trotzdem fühlt sich Günther nicht von Krankheitserregern umzingelt, lässt seine sechsjährige Tochter im Sandkasten spielen und reagiert gelassen, wenn sie mal in Vogelkot fasst. Aufs gründliche Händewaschen vor dem Essen achtet er allerdings genau. „Dadurch werden die meisten Bakterien einfach weggespült”, sagt Günther, der den Sieg über die Infektionskrankheiten in Europa vor allem auf Hygienemaßnahmen und nicht auf Antibiotika zurückführt. Überhaupt müssten sich die Menschen bewusst machen, dass sie mit Bakterien zusammenleben. „Wir tragen nun mal mehr Bakterienzellen mit uns herum, als wir körpereigene Zellen haben” , schmunzelt der Forscher. „Für die Bakterien sind wir nur ein großer Bioreaktor, der sie durch die Gegend trägt.” ■
Die letzte tote Ratte, die der Berliner Wissenschaftsjournalist SASCHA KARBERG zu Gesicht bekam, war ein „ Geschenk” seiner Katze.
von Sascha Karberg (Text) und Dietmar Gust (Fotos)
Kompakt
· Etwa 16 Prozent der Berliner Stadtratten tragen multiresistente Darmbakterien, die vermutlich aus Krankenhausabwässern stammen.
· Krankenhauskeime, die sich nicht mit herkömmlichen Antibiotika bekämpfen lassen, wurden auch in Nutz- und Haustieren und sogar in Wildtieren gefunden.
· Welche Rolle Ratten als Überträger solcher Keime auf den Menschen spielen, muss noch eingehend erforscht werden.
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Allgemeinverständliches Buch über die EHEC- und MRSA-Epidemien: Gerhard Gottschalk BAKTERIEN RÜSTEN AUF Wiley-VCH 2012, € 5,99
Internet
Netzwerk „Nagetier-übertragene Pathogene: www.zoonosen.net/Zoonosenforschung/ProjektederZoonosenplattform/LaufendeProjekte/NaUePaNet.aspx
Fachartikel von Sebastian Günther zur Durchseuchung von Berliner Ratten mit multiresistenten E.coli-Bakterien: www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal. pone.0050331
Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen der FU-Berlin: www.vetmed.fu-berlin.de/einrichtungen/institute/we07/index.html
