Forschung an der KL

Wasserqualität und Gesundheit

International beachtete Forschung der Karl Landsteiner Uni Krems – für Ihre Gesundheit.

KREMS. Die Qualität von Wasser ist für die menschliche Gesundheit von grundlegender Bedeutung. Gemäß der Weltgesundheitsorganisation sind nahezu 10 Prozent der globalen Gesundheitsbelastungen auf unsicheres Wasser oder fehlende sanitäre Einrichtungen zurückzuführen. Im Sinne des WHO-Ansatzes widmet sich der Fachbereich Wasserqualität und Gesundheit an der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften am Campus Krems seit 2017 der umfangreichen Erforschung der lebensnotwendigen Ressource Wasser und ihrer gesundheitlichen Aspekte. Konkret befasst sich das Team rund um Univ.-Prof. Dr. Andreas Farnleitner, Leiter des Fachbereichs, mit der gesundheitsbezogenen mikrobiologisch-hygienischen Wasserqualität: Im Fokus der Forschungsaktivitäten stehen die Entwicklung und Anwendung neuer diagnostischer Verfahren zur Detektion, Gefährdungs- und Risikoanalyse gesundheitsrelevanter Mikroorganismen und Krankheitserreger in natürlichen und technischen Wassersystemen (z.B. Trinkwasserversorgung, Badegewässer, Abwasser).

Als Teil des Interuniversitären Kooperationszentrums Wasser und Gesundheit (ICC Water & Health) werden alle Forschungsarbeiten in enger Kooperation mit den Partnerinnen TU Wien und Meduni Wien durchgeführt. Dabei behandeln die Expertinnen und Experten Projekte im Bereich der Grundlagenforschung ebenso, wie angewandte Projekte als Service für die öffentliche Hand (z.B. Gesundheitsbehörden) und die Wasserwirtschaft.

Revolution der Wasserqualitätsanalyse

Eine aktuelle Überblicksstudie unterstreicht die international beachtete Expertise des KL-Forschungsteams im Bereich Wasserqualität und Gesundheit: „Eine globale Auswertung von über 1.100 Publikationen der letzten 30 Jahre belegt den zunehmend erfolgreichen Einsatz von DNA/RNA-Analytik zur Realisierung wissenschaftlicher Studien über hygienische Wasserqualität und -sicherheit anhand mikrobiologischer Fäkalindikatoren und intestinaler Krankheitserreger“, resümiert Andreas Farnleitner. „Die KL als Teil des internationalen Forschungsteams war maßgeblich an der Untersuchung beteiligt.“ Auf Basis der identifizierten Entwicklungen in der Metastudie definierte das Forschungsteam diesen Themenbereich als neue Wissenschaftsdisziplin „Genetic Faecal Pollution Diagnostics (GFPD)“. Diese umfasst Methoden wie DNA/RNA-PCR Analytik und -sequenzierung. Die zunehmende Bedeutung dieser neuen Disziplin wird auch durch eine derzeit weltweit laufende Umfrage zur Nutzung von GFPD in der täglichen Praxis der Wasserwirtschaft von Behörden, Organisationen und Instituten unterstrichen.

Zum Hintergrund: Der Einsatz molekulargenetischer Methoden in der Wasserhygiene erlaubt eine wesentliche Erweiterung der wissenschaftlichen Möglichkeiten in der Gefährdungs- und Risikoanalyse der Wasserressourcen. Denn seit über 100 Jahren werden mikrobiologische Verschmutzungen von Wasser mit fäkalen Einträgen von Tier und Mensch auf die gleiche Weise untersucht: Bakterienkulturen werden angelegt. Diese standardisierte und weltweit eingesetzte Methode kann nach 1-2 Tagen Mikroorganismen der Darmflora nachweisen, die eine Fäkalverunreinigung belegen.

Alles im Fluss

„Der Einfluss moderner molekularbiologischer Technologien ist natürlich auch in der Wasseranalytik spürbar“, sagt Univ.-Prof. Farnleitner, der an der KL Krems und an der TU Wien das ICC Water & Health leitet. „Doch in welchem Umfang das für den Bereich des wissenschaftlichen Nachweises und Charakterisierung fäkaler  mikrobiologischer  Verschmutzungen bereits der Fall ist, war bisher unbekannt.“

Die in FEMS Microbiology Reviews veröffentlichte Studie zeigt, dass GFPD bereits umfassend und vielgestaltig in wissenschaftlichen Untersuchungen eingesetzt wird. „Tatsächlich kann man sagen“, so Univ.-Prof. Farnleitner, „dass GFPD die Identifikation und Herkunfts-bestimmung fäkaler Verschmutzung in Wasserressourcen bereits revolutioniert hat und auch bei der Risikoanalyse (d.h. Ermittlung von Infektions- und Erkrankungs-wahrscheinlichkeiten durch die Wassernutzung) neue Maßstäbe setzt.“ Obwohl die Studie zeigt, dass GFPD bereits in den 1990er Jahren erste methodische „Gehversuche“ tätigte, steigt der Einsatz seit den Nullerjahren so richtig stark an und wächst mit großer Dynamik weiter.

Weltweiter Einsatz

Univ.-Prof. Farnleitner und sein Team vom ICC Water & Health gehen in der Erhebung des weltweiten Einsatzes von GFPD im Bereich der Wasserhygiene nun sogar noch einen Schritt weiter: Gemeinsam mit der IWA (International Water Assoziation) Health-Related Water Microbiology Specialist Group und dem Global Water Pathogens Project haben sie im Dezember 2023 eine weltweite Umfrage gestartet. Diese erhebt – abseits wissenschaftlicher Studien und Publikationen – den aktuellen Einsatz genetischer Methoden („PCR und DNA/RNA-Sequenzierung“) für mikrobiologische Wasserqualitätstests im praktischen Alltag der Wasserwirtschaft. Angesprochen werden darin Institute, (Regulierungs-) Behörden und andere Organisationen, die im Bereich der Wasserhygiene tätig sind. Dazu Univ.-Prof. Farnleitner: „Bei gesetzlich vorgeschriebenen Wasseruntersuchungen ist derzeit noch viel Luft nach oben, was den Einsatz von GFPD betrifft. Es fehlen auch noch einfache Grundlagen wie z.B. die ausreichende Definition der praktischen Einsatztauglichkeit und weltweiter Standards.“

Im Rahmen der Veranstaltung „One Water“ (21.-22.3.2024, www.one-water.at) sprechen Farnleitner und sein Team über aktuelle Projekte – unter anderem über die möglichen Auswirkungen der Donau-Schifffahrt (DI Sophia Steinbacher) auf die Wasserqualität sowie über den Infektionserreger Vibrio cholerae in Badegewässern (Asoc. Prof. Dr. Alexander Kirschner, Stellvertr. Leiter des Fachbereichs) im Zuge des Klimawandels.