Untersuchungen zur Diversität von Actinobacteria in Innenräumen
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Zusammenfassung
Bereits seit Pettenkofer 1858 wird das Leben in feuchtegeschädigten Wohnungen als gesundheitliches Risiko für die Bewohner betrachtet. Der in feuchtegeschädigten Baumaterialien vorherrschende organische Befall geht oft einher mit dem Wachstum von Schimmelpilzen, aber auch Actinobacteria. Aufgrund fehlender Informationen über die in Innenräumen vorkommenden Actinobacteria sowie der Fähigkeit verschiedener Actinobacteria Spezies (z.B. Mycobacterium sp., Nocardia sp., Saccharopolyspora sp. etc.) Infektionen oder allergische Reaktionen auszulösen sowie toxische Stoffe zu produzieren sollte ermittelt werden welche Gattungen bzw. Arten für einen Befall im Innenraum charakteristisch sind. Um die Vielfalt von Actinobacteria in Baumaterialien zu untersuchen, wurden 18 verschiedene, feuchtegeschädigte Baumaterialien sowohl kultivierungsunabhängig als auch kultivierungsabhängig untersucht. Für den kultivierungsunabhängigen Ansatz wurde zunächst ein Nachweissystem speziell für die Klasse der Actinobacteria, basierend auf der 16S rRNA Gensequenz, entwickelt und etabliert. Die Analyse komplexer Umweltproben zeigte hierbei eine 100%ige Spezifität des entwickelten Primersystems, was den Einsatz für Diversitätsuntersuchungen von Actinobacteria in Baumaterialien erlaubt. Sowohl kultivierungsunabhängig als auch kultivierungsabhängig wurden Actinobacteria mit einer hohen Abundanz in feuchtegeschädigten Baumaterialien nachgewiesen. Der Anteil der 16S rRNA Gensequenzen innerhalb der generierten Klonbibliotheken, der spezifisch Actinobacteria zugeordnet wurde, betrug im Mittel 50%. Kultivierungsabhängig wurden Actinobacteria-Konzentrationen von 1,8 x 104 bis 7,6 x 107 KBE g-1 Materialfrischgewicht detektiert. Insgesamt konnten in den feuchtegeschädigten Baumaterialien 68 verschiedene Actinobacteria-Gattungen ermittelt werden, was eine unerwartet hohe Diversität widerspiegelt. Auch wurde anhand der Neubeschreibung acht verschiedener Bakterienarten (Pseudonocardia parietis, Citricoccus parietis, Prauserella muralis, Promicromonospora umidemergens, Brevibacterium sandarkinum, Jiangella muralis, Microlunatus parietis, Kytococcus aerolatus) sowie einer neuen Bakteriengattung Murinocardiopsis (flavida) gezeigt, dass das Actinobacteria-Spektrum in Baumaterialien bisher unbekannt ist. Obwohl die Ergebnisse einer Rarefactionanalyse zeigten, dass die Artenvielfalt der Actinobacteria in feuchtegeschädigten Baumaterialien vermutlich noch größer ist, wurden die abundanten Actinobacteria-Gattungen ermittelt. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass Vertreter der Gattungen Streptomyces und Pseudonocardia in über 90% der Proben nachweisbar waren. Aber auch Vertreter der Gattungen Promicromonospora, Jiangella, Amycolatopsis, Nocardia, Saccharopolyspora und Nocardiopsis konnten in >= 60% der untersuchten Proben nachgewiesen werden. Erste Zusammenhänge zwischen Material- und korrespondierenden Bioaerosolproben hinsichtlich des Vorkommens gleicher Bakterienspezies konnten anhand von 16S rRNA Gen-Sequenzähnlichkeiten > 99% gezeigt werden. Hierbei wurden acht von insgesamt 28 Bioaerosolisolaten (28%) auch in den korrespondierenden Materialproben nachgewiesen. Aber auch anhand der hier erhaltenen Ergebnisse kann weder eine Aussage über eine spezifische Exposition von Bewohnen z.B. über Bioaerosole noch über einen direkten gesundheitlichen Zusammenhang bzw. Effekt getroffen werden. Allerdings wurden Bakterien nachgewiesen, die im Zusammenhang mit Erkrankungen beim Menschen stehen könnten, wie Nocardiopsis dassonvillei. Das Detailwissen zum Vorkommen abundanter und gesundheitlich bedeutsamer Actinobacteria in feuchtegeschädigten Baumaterialien ermöglicht jedoch einen gezielten Nachweis spezifischer Actinobacteria. So konnte für Saccharopolyspora rectivirgula, bekannt als Auslöser der EAA, ein spezifisches und quantitatives Nachweissystem, basierend auf der 16S rRNA Gensequenz, entwickelt und etabliert werden. Die Spezifität des hier entwickelten Real-time PCR Systems wurde durch Klonierungsanalysen aus komplexen Umweltproben bestätigt.Insgesamt belegen die vorliegenden Untersuchungen, dass die hier gewählten Methodiken zukünftig vielversprechend für Diversitätsuntersuchungen sowie die Bewertung von Innenräumen, hinsichtlich der Belastung mit Actinobacteria, eingesetzt werden können.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Früher erschienen als: Giessen, Univ. Diss. 2011