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Geheimnisse im Abwasser: Wissen Sie, wie Sie anhand von Abwasser die Gesundheit Ihrer Gemeinde überwachen können?
Mit dem Fortschritt der Technologie ist die Abwasserüberwachung nicht mehr nur eine Notwendigkeit für den Umweltschutz, sondern stellt auch eine neue Möglichkeit zur Überwachung der Gesundheit der Bevölkerung dar. Bei diesem Ansatz namens abwasserbasierte Epidemiologie (WBE) wird das Abwasser einer Gemeinde auf das Vorhandensein von Chemikalien oder Krankheitserregern untersucht, um Erkenntnisse über den Gesundheitszustand der Bevölkerung als Ganzes zu gewinnen. Das Potenzial dieser Technologie erregt die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler und löst breite Diskussionen über ihre zukünftigen Anwendungsmöglichkeiten aus.
Was ist abwasserbasierte Epidemiologie?
Bei der abwasserbasierten Epidemiologie geht es darum, das aus Gemeinden in Kläranlagen fließende Abwasser zu analysieren und auf dieser Grundlage den Gesundheitszustand der Bevölkerung zu beurteilen. Dabei werden die Konzentrationen von Chemikalien oder Biomarkern gemessen, die von den Menschen in einem bestimmten Gebiet ausgeschieden werden. Mit dieser Methode lässt sich nicht nur der Konsum illegaler Drogen überwachen, sondern auch der Konsum von Alkohol, Koffein und verschiedenen Drogen lässt sich damit beurteilen.
Historischer HintergrundDer Anwendungsbereich der abwasserbasierten Epidemiologie ist sehr breit und deckt viele Bereiche vom öffentlichen Gesundheitswesen bis zu den Umweltwissenschaften ab.
Die Geschichte der abwasserbasierten Epidemiologie reicht bis in die 1940er Jahre zurück, als sie zum Nachweis des Poliovirus im Abwasser von Städten wie New York und Chicago eingesetzt wurde. Im Laufe der Zeit wurde diese Technologie in vielen Ländern sukzessive eingeführt. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurde diese Technologie in zahlreichen Studien eingesetzt, um den Drogenkonsum in Gemeinden zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu messen.
Erkennung und Anwendung
Ein wichtiger Vorteil der abwasserbasierten Epidemiologie besteht darin, dass sie Daten von der gesamten Bevölkerung und nicht von einzelnen Personen erfasst, was die Genauigkeit der Messungen verbessert. So stellten Forscher in einer Studie im US-Bundesstaat Boston fest, dass die Infektionsrate mit SARS-CoV-2 weit über den Daten einzelner PCR-Tests lag. So konnten die Gesundheitsbehörden schon vor dem Ausbruch Warnungen herausgeben.
Mikrobiologische Überwachung
Neben der Überwachung von Medikamenten und Chemikalien spielt die abwasserbasierte Epidemiologie auch bei der Virenüberwachung eine wichtige Rolle. Durch die Überwachung des Abwassers auf Virusmarker können potenzielle Ausbrüche frühzeitig erkannt werden. Beispielsweise liefert es für die Überwachung des Poliovirus wertvolle Daten, wenn herkömmliche Überwachungsmethoden nicht eingesetzt werden können. Seit dem Ausbruch von COVID-19 haben viele Länder damit begonnen, die regelmäßige Überwachung von SARS-CoV-2 im Abwasser zu standardisieren.
Fortschritte in der Abwasserüberwachung haben es den Gesundheitsbehörden ermöglicht, die Alarmstufe Rot bei der Seuchenbekämpfung deutlich zu erhöhen.
Überwachung antimikrobieller Resistenzen
In den letzten Jahren hat das Problem der antimikrobiellen Resistenz (AMR) weltweite Aufmerksamkeit erregt. Durch die Überwachung des Abwassers lässt sich eine Karte der geografischen Verbreitung der antimikrobiellen Resistenz erstellen, die wichtige prädiktive Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit hat, wie neue Forschungsergebnisse zeigen. Die Forscher fordern eine Überwachung des Abwassers rund um landwirtschaftliche und private Märkte, um das Risiko einer Übertragung menschlicher Krankheitserreger auf den Menschen zu verringern.
Zukünftige Herausforderungen und Chancen
Obwohl die abwasserbasierte Epidemiologie eine wichtige Rolle bei der Überwachung und Epidemieprävention spielt, stehen ihr noch viele Herausforderungen bevor, wie etwa die Standardisierung der Technologie und Schwierigkeiten bei der Dateninterpretation. Einige Experten schlagen vor, für die Durchführung dieser Überwachung künftig ein einheitlicheres nationales System einzurichten, damit mehr potenzielle Bedrohungen wie etwa neu auftretende Varianten des Coronavirus, Grippeviren und antibiotikaresistente Bakterien verfolgt werden können.
ZusammenfassungDie Einrichtung eines einheitlichen Abwasserüberwachungssystems könnte einen neuen Schutz für die öffentliche Gesundheit bieten.
Durch die Überwachung des Abwassers können Wissenschaftler eine Fülle wichtiger Daten zur Gesundheit der Bevölkerung gewinnen, die uns nicht nur beim Verständnis der aktuellen Gesundheitsbedingungen helfen, sondern auch mögliche zukünftige Ausbrüche vorhersagen können. Für eine flächendeckende Einführung dieser Technologie sind jedoch konzertierte Koordinierungs- und Standardisierungsbemühungen erforderlich. Können wir diese Daten in Zukunft besser nutzen, um Verbesserungen der öffentlichen Gesundheit zu fördern?
