Löwe: Zoos begünstigen die Übertragung von Viren durch den Menschen (Foto: pixabay.com, ArtTower)

Haltung in Gefangenschaft im Fokus

Das Team um Seniorautor Gregory Albery hat ermittelt, dass fast die Hälfte der identifizierten Vorfälle bei der Haltung in Gefangenschaft, also in Zoos, auftrat. Dort wird die Gesundheit der Tiere sehr genau beobachtet. Somit ist es wahrscheinlicher, dass ein Überspringen des Virus bemerkt wird. Zusätzlich entfiel mehr als die Hälfte der Fälle auf die Übertragung von Menschen auf Primaten. Dieses Ergebnis ist laut den Forschern wenig überraschend, da es Krankheitserregern leichter fällt, zwischen eng verwandten Wirten zu wechseln. Dazu kommt, dass auch die Populationen der gefährdeten Menschenaffen sorgfältig überwacht werden.

Forschungsleiterin Anna Fagre von der Colorado State University zufolge stützen diese Ergebnisse die Annahme, dass Krankheitserreger eher dort entdeckt werden, wo viel Zeit und Anstrengung darin verwendet wird, sie zu finden. Eine überproportionale Anzahl der Studien konzentriert sich auf die Tiere in Zoos oder auf Tiere in großer Nähe zum Menschen. "Das bringt uns zu der Frage, welche Übertragungen zwischen den Arten wir nicht kennen und was das nicht nur für die öffentliche Gesundheit, sondern auch für die Gesundheit und Erhaltung der betroffenen Spezies bedeutet", so Fagre.

Kreislauf der Übertragung identifiziert

Die Rückübertragung von Krankheiten hat durch die Ausbreitung von SARS-CoV-2 viel Aufmerksamkeit erfahren. Verantwortlich dafür war die Ausbreitung des Virus bei Weißwedelhirschen in den USA und Kanada. Forscher gehen davon aus, dass zumindest in einem Fall die Tiere das Virus wieder an den Menschen zurückgegeben haben. Zahlreiche Wissenschaftler zeigen sich indes besorgt darüber, dass neue Reservoire bei den Tieren dem Virus eine zusätzliche Chance zur Entwicklung neuer Varianten geben könnte.

Es gibt jedoch auch einen Silberstreifen am Horizont. Forscher können Künstliche Intelligenz nutzen, um vorherzusagen, bei welchen Arten das Risiko einer Infektion besteht. Als die Wissenschaftler Arten, die mit SARS-CoV-2 entsprechend den Vorhersagen anderer Forscher zu einem früheren Zeitpunkt der Pandemie verglichen, zeigte sich, dass sie häufiger richtig lagen als falsch. Laut Colin Carlson, einem weiteren Studienautor, ist es sehr zufriedenstellend, dass sich das Sequenzieren des Genoms von Tieren und das Wissen um ihr Immunsystem ausgezahlt haben. "Die Pandemie hat Wissenschaftlern die Chance gegeben, einige Vorhersagewerkzeuge zu testen und es zeigte sich, dass wir besser vorbereitet sind als wir dachten."

Ein Übertragungseffekt könnte laut den Forschern vorhersagbar sein. Das größte Problem dabei ist jedoch laut Carlson, dass so wenig über Krankheiten bei wild lebenden Tieren bekannt ist. "Wir beobachten SARS-CoV-2 genauer als jedes andere Virus. Kommt es zu einer Rückübertragung, werden wir es bemerken. Es ist immer noch viel schwerer das Risiko in anderen Fällen zuverlässig zu beurteilen, wo wir nicht mit so vielen Informationen arbeiten können." Es sei daher nur schwer zu sagen, wie ernst das Risiko ist, den eine Rückübertragung für die menschliche Gesundheit oder den Artenschutz hat. Das gelte vor allem für andere Krankheitserreger als SARS-CoV-2. Details wurden in "Ecology Letters" veröffentlicht.

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"AI-Guide" in Aktion: Test des Injektionsroboters an künstlicher Haut (Foto: Nicole Fandel)

Roboter überprüft sich selbst

Direkt nach dem Eintreffen der Sanitäter wird der Roboter, der mit einem Ultraschallgerät gekoppelt ist, auf den Körper des Verletzten gelegt, und zwar in die Nähe der Stelle, an der der Katheter eingeführt werden soll. Auf einem Display kann der Bediener des Geräts sehen, wohin genau er den Roboter führen muss. Ist die Zielstelle erreicht, wird er aufgefordert, einen Abzug zu betätigen. Daraufhin schießt eine Nadel in das Blutgefäß, in der Regel eine Ader im Oberschenkel. Der Roboter überprüft jetzt, ob diese an der richtigen Stelle sitzt und gibt dann den Weg frei für das Einführen eines Katheters, über den dann beispielsweise blutstillende Medikamente verabreicht werden können.

"Mithilfe von Transferlernen haben wir die Algorithmen an einem großen Datensatz von Ultraschalluntersuchungen trainiert, die von unseren klinischen Mitarbeitern am MGH erfasst worden waren", sagt Lars Gjesteby, Mitglied des Forschungs-Teams des Labors. "Die Bilder enthalten wichtige Orientierungspunkte der vaskulären Anatomie, einschließlich der Oberschenkelarterie und -vene." Diese Algorithmen würden die visuellen Daten interpretieren, die das Ultraschallgerät liefert. Tests hätten gezeigt, dass sowohl erfahrene Sanitäter als auch unerfahrene nach einer kurzen Einweisung das Gerät sicher bedienen können. Zum Platzieren brauchten die meisten weniger als zwei Minuten. Die Präzision, mit der die Nadel eingeführt wurde, entsprach der von erfahrenen Operateuren, heißt es.

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Getrocknete Mikroalgen (links) und daraus gewonnenes Speiseöl (Foto: ntu.edu.sg)

Mikroalgenöl ist gesünder

Im Vergleich zu Palmöl enthält das aus den Mikroalgen gewonnene Öl mehr mehrfach ungesättigte Fettsäuren, die dazu beitragen können, den Gehalt an LDL-Cholesterin, landläufig schlechtes Colesterin genannt, im Blut zu senken. Das reduziert das Risiko einer Person, einen Herz- oder Schlaganfall zu erleiden. Das in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Universiti Malaya in Kuala Lumpur entwickelte Mikroalgenöl beinhaltet auch weniger gesättigte Fettsäuren, die ebenfalls das Schlaganfallrisiko erhöhen.

Palmöl ist das weltweit beliebteste Pflanzenöl, das in zahlreichen Konsumgütern, selbst in Biodiesel, enthalten ist, und eine zentrale Rolle in einer Vielzahl industrieller Anwendungen spielt. Die Landwirtschaft hat 2018 rund 77 Mio. Tonnen Palmöl für den Weltmarkt hergestellt, und es wird erwartet, dass diese Zahl bis 2024 auf mehr als 100 Mio. Tonnen anwachsen wird. Das wird die Entwaldung in vielen Ländern vorantreiben - mit fatalen Folgen für das Klima und die Tierwelt.

Fütterung mit Acetylameisensäure

Um die Mikroalge zu züchten, haben die koreanischen Forscher eine Flüssigkeit, in der sich Mikroalgen befinden, mit Acetylameisensäure versetzt. Das ist eine organische Säure, die in allen lebenden Zellen vorkommt. Sie wird aus Weinsäure hergestellt und dient als Nährlösung. Alternativ setzen sie vergorene Sojabohnenrückstände und Fruchtschalen ein, also ein Abfallprodukt. Diese Mixtur wird künstlichem oder natürlichem ultraviolettem Licht ausgesetzt.

Nach 14 Tagen werden die Pflanzen geerntet, gewaschen, getrocknet und dann mit Methanol behandelt, um die Bindungen zwischen den Ölen und dem Algenprotein abzubauen, so dass das Öl frei wird. Um genügend Öl für 100 Gramm Schokolade herzustellen, sind 160 Gramm Algen nötig. Die Früchte der Palme können dagegen nur einmal pro Jahr geerntet werden.

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Desinfektionsmittel: potenziell schädlich (Foto: Alexandra_Koch, pixabay.com)

Antimikrobielle Resistenz

Antimikrobielle Resistenz, also die Fähigkeit von Mikroorganismen, antimikrobiellen Behandlungen zu widerstehen, ist ein wachsende Herausforderung für die Gesundheitssysteme weltweit. Sie hat zur Folge, dass Antibiotika-Behandlungen wirkungslos bleiben, was ein ernst zu nehmendes Risiko für die öffentliche Gesundheit darstellt.

Die größten Übeltäter sind hier sogenannten ESKAPE-Erreger, eine resistente Bakteriengruppe, die auch als Krankenhauskeime bekannt sind. Diese Erreger sind vor allem für Menschen mit ohnehin geschwächtem Immunsystem gefährlich und können lebensbedrohliche Krankheiten wie Sepsis, Wundinfektionen und Lungenentzündungen auslösen. Behandelt werden sie mit Aminoglykosid-Antibiotika, die laut den Studienergebnissen bei falscher Anwendung zu einer Antibiotika-Resistenz der Bakterien führen können.

Anwendung mit Bedacht

Die Studie untersucht erstmals den Einfluss handelsüblicher Desinfektionsmittel mit Benzalkoniumchlorid (BAC) auf das Verhalten der Bakterien bei der Behandlung mit Aminoglykosid-Antibiotika. BAC ist ein Biozid-Desinfektionsmittel, das für seine nicht toxischen Eigenschaften bekannt ist und im Gesundheitswesen, der Lebensmittelsicherheit und der Landwirtschaft breiten Einsatz findet. Enthalten ist es außerdem in medizinischen Produkten wie Wunddesinfektionsmitteln, antibakteriellen Augen- und Ohrentropfen sowie in antibakteriellen Desinfektionstüchern.

Laut den Ergebnissen mindert BAC die Wirksamkeit von Antibiotika, da es sie daran hindert in die Bakterienzellen einzudringen. Insbesondere geringe Konzentrationen sind gefährlich, da die Bakterien nicht getötet werden, sondern sich an das Desinfektionsmittel gewöhnen und im Nachhinein auch eine Resistenz gegen das Aminoglykosid-Antibiotika aufweisen können.

Die Wirksamkeit von Antibiotika war auch dann geringer, wenn wenig BAC zur gleichen Zeit eingenommen oder angewandt wurde - etwa bei einer Antibiotika-Therapie und gleichzeitiger Einnahme von antibakteriellen Augentropfen. Die Forscher betonen, dass dringend weitere Forschung dazu notwendig ist, wie sich diese Produkte möglichst effektiv einsetzen lassen, ohne dabei die Antibiotikaresistenz von Bakterien zu fördern.

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