Jedes Mal, wenn ein Auto über die Strasse fährt, verliert es ein winziges bisschen Gummi. Den meisten ist inzwischen klar, dass dieser Staub Luft, Wasser und Böden belastet.
Weniger offensichtlich – und ehrlich gesagt beunruhigend – ist jedoch, dass diese Partikel womöglich noch etwas deutlich Heimtückischeres anstossen.
Denn sie könnten in der Umwelt kleine Nischen bilden, in denen Bakterien Antibiotikaresistenzgene festhalten, untereinander austauschen und schliesslich in Städten verbreiten.
Weniger offensichtlich – und etwas verstörend – ist ausserdem, dass diese winzigen Partikel womöglich noch eine viel subtilere Rolle spielen.
Sie können winzige Umwelt-Hotspots schaffen, in denen Bakterien Antibiotikaresistenzgene behalten, weitergeben und im städtischen Raum verbreiten.
Reifenpartikel entstehen fortlaufend durch die Reibung von Gummi auf Asphalt. Danach verteilen sie sich praktisch überall: in die Luft, über Regenwasserkanäle, in Flusssedimente und auf städtische Böden.
Reifenverschmutzung leistet mehr als nur Verteilung
„Reifenmikroplastik sollte nicht einfach als passives Partikelmaterial betrachtet werden, das Schadstoffe von einem Ort zum anderen transportiert“, sagte die korrespondierende Autorin Yuyi Yang vom Wuhan Institute of Technology.
„Ihre Oberflächen, chemischen Zusatzstoffe und Alterungsprozesse können zusammen Bedingungen schaffen, die das Fortbestehen und die Übertragung von Antibiotikaresistenzgenen begünstigen.“
Reifen bestehen selbst nicht bloss aus „Plastik“. Vielmehr handelt es sich um eine Mischung aus Gummi, Füllstoffen, Weichmachern und diversen Zusatzstoffen, in denen mehr als 200 organische Verbindungen enthalten sind.
Rund zwei Drittel dieser Verbindungen können beim Zerfall des Reifens herausgelöst werden.
In verkehrsreichen Städten summiert sich das erheblich. Man geht davon aus, dass Reifenpartikel mehr als 13 Prozent der Feinstaubbelastung in der städtischen Luft ausmachen, und in Flüssen sowie Sedimenten nahe stark befahrener Strassen können die Konzentrationen überraschend hoch werden.
Die Forschenden beschreiben drei Mechanismen, über die Reifenmikroplastik Antibiotikaresistenz aktiv verschärfen könnte.
Reifen fördern mikrobielle Gemeinschaften
Erstens eignen sich Reifenpartikel aussergewöhnlich gut als Träger dichter mikrobieller Gemeinschaften – ein Phänomen, das Forschende inzwischen als Reifen-Plastisphäre bezeichnen.
Diese Gemeinschaft wirkt deutlich anders als die Biofilme, die sich auf anderen Mikroplastikarten bilden.
Wenn genügend Bakterien auf einer solchen Oberfläche eng zusammenkommen, wird es wesentlich einfacher, dass Resistenzgene über einen sogenannten horizontalen Gentransfer von einem Mikroorganismus zum nächsten „springen“.
Einige Bakteriengruppen, die bereits dafür bekannt sind, Resistenzgene zu tragen – darunter Rhizobiales und Sphingomonadales – tauchen in diesen reifenbasierten Gemeinschaften regelmässig auf.
Ein chemischer Schub für Resistenzen
Zweitens spielt die Reifenchemie eine Rolle.
Aus Reifenpartikeln wird ein komplexes Gemisch freigesetzt, darunter Metalle wie Zink, Antioxidantien, Benzothiazole sowie verschiedene organische Verbindungen.
Ein Teil dieser Stoffe scheint Bakterien unter einen Selektionsdruck zu setzen, der resistente Stämme begünstigt – wodurch diese besser überleben und sich erfolgreicher ausbreiten können.
Alte Reifenpartikel werden reaktiver
Drittens geht es um Alterung. Wenn Reifenpartikel in der Sonne liegen und durch Oxidation langsam zerfallen, werden sie chemisch reaktiver und bilden reaktive Sauerstoffspezies sowie langlebige freie Radikale.
Bis zu einem gewissen Punkt scheint diese erhöhte Reaktivität bakterielle Zellmembranen durchlässiger zu machen, das Wachstum von Biofilmen zu fördern und den Gentransfer zu beschleunigen.
Doch der Zusammenhang ist nicht linear. Wird der oxidative Stress zu stark, beginnt er stattdessen, Bakterien und ihr genetisches Material zu schädigen.
Die Gesamtwirkung hängt daher vermutlich davon ab, wie stark ein Partikel bereits verwittert ist und welchen Umweltbedingungen er ausgesetzt wird.
Reifenchemikalien einzeln prüfen
Beim Blick in die wissenschaftliche Literatur fanden die Forschenden lediglich sieben Studien, die Reifenpartikel oder Reifenchemikalien direkt untersucht haben.
Diese Arbeiten befassten sich mit dem Zusammenhang zu Antibiotikaresistenzgenen, resistenten Bakterien oder dem Gentransfer.
Angesichts dessen, was auf dem Spiel stehen könnte, falls sich dieses Muster bestätigt, ist das eine überraschend schmale Evidenzbasis.
Um diese Lücke zu verkleinern, schlägt das Team vor, eine Methode zu übernehmen, die bereits für andere Umweltgifte eingesetzt wird: die Toxizitätsidentifikationsbewertung.
Dabei soll Reifen-Sickerwasser in einzelne chemische Fraktionen getrennt werden; jede Fraktion wird dann darauf getestet, wie sie den Plasmidtransfer zwischen Bakterien beeinflusst.
Die Ausbreitung von Resistenzen verhindern
Die praktische Schlussfolgerung ist eindeutig: Die Belastung durch Reifenpartikel sollte so nah wie möglich an der Quelle reduziert werden – bevor sie in städtische Gewässer gelangt.
Die Autorinnen und Autoren nennen mehrere bereits verfügbare Optionen, darunter Regenwasserfiltration, Auffangsysteme am Strassenrand, grüne Infrastruktur und naturbasierte Reinigungssysteme.
All diese Ansätze zielen darauf ab, die Partikel abzufangen, bevor sie sich in Flüsse, Böden und die weitere städtische Umwelt ausbreiten.
Über bauliche Massnahmen hinaus plädieren die Autorinnen und Autoren zudem für ein besser abgestimmtes Monitoring, das Umweltmanagement mit öffentlicher Gesundheit sowie Strategien gegen antimikrobielle Resistenzen verknüpft.
Derzeit wird Reifenverschmutzung oft als blosses Umweltärgernis behandelt – obwohl sie einen Platz im breiteren Kampf gegen Antibiotikaresistenz verdient.
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