Art & Science Krems

Zwischen Wathose und Labormantel

Carmen Rehm vom ICC Water & Health will wissen, in welcher Art von Badegewässern sich einheimische Vibrio cholerae-Bakterien wohlfühlen.

Autorin

Gleich zu Beginn stellt Wasserqualitätsforscherin Carmen Rehm klar: In Österreich gibt es aufgrund der hohen Sanitär- und Wasserhygienestandards schon seit rund 75 Jahren keine einheimischen Cholera-auslösenden Bakterien mehr. In den 50 von ihr untersuchten niederösterreichischen Badegewässern konnte sie 2019 kein einziges nachweisen. In spezifischen Badegewässern kommen jedoch nahe Verwandte natürlich vor, Nicht Cholera Vibrionen (NCV) genannt, die andere Infektionen bei Risikopersonen auslösen können. Warum behält die Doktorandin des interuniversitären Forschungszentrums ICC Water & Health an der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften diese NCV im Auge? „Die Klimaerwärmung begünstigt die Vermehrung von Bakterien generell, insbesondere von NCV. Ich versuche mir einen Überblick zu verschaffen, welche Gewässereigenschaften neben der Temperatur sie besonders begünstigen.“ Jedes Jahr werden der Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit eine Handvoll Fälle von Infektionen durch NCV bekannt. Für sehr junge, sehr alte und immungeschwächte Menschen können diese lebensgefährlich werden. Zudem gibt es wohl eine gewisse Dunkelziffer von Ohren- und Wundinfektionen sowie Durchfall durch NCV.

Wathose und Gummistiefel begleiten Carmen Rehm in ihrer Feldforschung.

Von der HAK in die Forschung

Rehm (Jahrgang 1986) beweist, dass man den Grundstein für die Zukunft nicht bereits mit 14 Jahren legen muss. Die HAK-Absolventin gönnte sich ein Jahr, um das richtige Studium zu finden. Sie wählte ohne Vorkenntnisse Biotechnologie an der Universität für Bodenkultur, arbeitete bald begleitend im Labor, absolvierte berufsbegleitend ein Masterstudium Ökotoxikologie mit einer Arbeit über Schilddrüsenhormone in Gewässern, analysierte dann routinemäßig Humanproben am IMC FH Krems, bevor sie am Campus quasi die Seiten wechselte. Bei der Bewerbung für die Doktoratsstelle im Projekt VIBRIO im Fachbereich Wasserqualität und Gesundheit der Karl Landsteiner Privat-Universität, geleitet von Prof. Alexander Kirschner und Prof. Andreas Farnleitner, war ihr klar, „dass die Mischung aus Feldforschung, statistischer Auswertung sowie Laborarbeit wie für mich gemacht ist“. Inzwischen hat sie für ihre Doktorarbeit auch ein Stipendium eingeworben. Mit den im Projekt neu etablierten Methoden der Wasserqualitätsforschung sollen Vorhersagen über das Vorkommen von NCV in Gewässern sowie Risikoabschätzungen möglich werden.

50 niederösterreichische Badegewässer hat die junge Wissenschaftlerin untersucht.

Flexibilität und akribische Planung sind beide für die Probennahme wichtig. Wer im Wasser Proben nimmt, hat besser Ersatzgewand dabei. Gummistiefel sind nicht immer hoch genug. Wenn einem die Probeflasche mit einem Liter Volumen bei Regen und Starkwind im Badesee entgleitet, braucht es Ersatz. Was an Land das Grundbuch, ist für Badegewässer das Gewässerbuch. Wem gehört der Badesee oder Wildbadeplatz, wer wird das Tor aufsperren, wie ist die Nummer vom Bademeister, kann man zufahren? Wenn all diese Fragen geklärt sind, packt sie Routenplan, Klemmbrett, Wathose, Batterien, Edding, Mess-Sonde, selbst-konstruierte Probennahmestange, Kühltaschen und Kisten mit Equipment und Ersatzausrüstung in ihren roten Nissan Micra. Im ersten Jahr (2019) beprobte sie eine repräsentative Auswahl von 50 Badegewässern in Niederösterreich zu jeweils drei Zeitpunkten. 2020 verfolgte sie eine Shortlist von neun besonders interessanten Gewässern im Jahresverlauf, also etwa alle zwei Wochen von April bis Ende Oktober, um zu sehen, wann die Bakterien aus dem Ruhezustand zur Vermehrung schreiten. 2021 wurden im Rahmen einer Forschungsreise Gewässer in Serbien beprobt.

Alexander Kirschner mit der selbstkonstruierten Probennahmestange. Sie erleichtert die Arbeit und erspart den Forscher*innen, bei der Probennahme auf dem Bauch zu liegen.

Zwischen Überblick und abhaken

Das bakterielle Leben im Wasser duldet keinen Aufschub. Mit den Proben im Kofferraum kehrt sie ins Labor zurück, um Kontrollproben und Originale zu filtern, zu verdünnen und auf dem grünen Nährmedium anzusetzen. Vibrio cholerae-Kolonien zeigen sich dort gelb, rund und mit glattem Rand. Im Tiefkühler lagert sie zudem gezüchtete Vibrio cholerae-Bakterien in kleinen Röhrchen mit rotem Aufkleber, um später mit PCR zu überprüfen, ob ihre Ergebnisse korrekt waren. Routine und die laufende Kontrolle der eigenen Arbeit sind das Um und Auf. Neben Hightech bleiben Stricherlliste, mit orangem Klebeband markierte Arbeitsflächen und unterschiedliche Garderobehaken für zwei Labormäntel wichtig, um Kontaminationen zu verhindern und den Überblick nicht zu verlieren. Ein Schuss Paranoia ist hier hilfreich. Neben der mikrobiologischen Kultivierung bringt sie molekularbiologische und zellbasierte Methoden zum Einsatz, um NCV in den Gewässern bis auf die Ebene einzelner Stämme und deren Verwandtschaftsgrad zu bestimmen und zu quantifizieren.

Im Labor werden die Proben auf grünem Nährboden angesetzt. Vibrio cholerae Kolonien zeigen sich dort gelb und rund.

Was sie herausgefunden hat, kann sie bis zur Publikation nicht verraten. Es gibt aber Korrelationen von Geographie, Salzgehalt, Temperatur, ph-Wert und dem Vorkommen. Ihren Lieblings-Badeplatz verrät die Wasserqualitätsforscherin ask ohne Bedenken. Es ist der Ottensteiner Stausee. Und was motiviert sie – trotz zugehöriger Rückschläge – an der Forschung? „Die Abwechslung und der Blick vom kleinsten aufs große Ganze.“

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Zur Person

Carmen Rehm, seit Februar 2019 wissenschaftliche Mitarbeiterin und PhD Candidate an der Karl Landsteiner Privatuniversität Krems, forscht im Fachbereich Wasserqualität und Gesundheit. Ihre Forschung beschäftigt sich mit der Relevanz für die öffentliche Gesundheit von Vibrionen in Badegewässern in Niederösterreich. Das Hauptziel des Projektes ist die Umsetzung einer innovativen Strategie zur Quantifizierung, Vorhersage und Risikoabschätzung dieser Bakterien.

Fotos: Carmen Rehm, KLPU
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