Mikrobiologie Menschen haben persönliche "Mikrobenwolke"

Jeder Mensch hat seine unsichtbare Bakterienwolke - erst in Petrischalen werden die Mikroorganismen sichtbar.

(Foto: dpa)

Nicht nur Fingerabdrücke identifizieren Menschen eindeutig: Forscher haben nun entdeckt, dass uns eine individuelle Wolke aus Mikroben begleitet.

Von Tina Baier

Menschen lassen sich bekanntlich auf verschiedene Art und Weise voneinander unterscheiden. Eine in der Kriminalistik bewährte Methode ist der Fingerabdruck, der sogar eineiige Zwillinge unterscheidet. Eine modernere Variante ist die Analyse des Erbguts. Mikrobiologen der University of Oregon haben jetzt ein weiteres charakteristisches Merkmal des Menschen entdeckt: Jedes Individuum ist von einer ganz eigenen Mikrobenwolke umgeben, die so unverwechselbar ist wie ein Fingerabdruck.

Bis zu eine Million "biologische Partikel" gibt jeder Mensch stündlich an seine Umgebung ab, schreiben die Wissenschaftler in einer Veröffentlichung der Fachzeitschrift PeerJ. In einem ersten Schritt testeten die Mikrobiologen, ob sich ein Ort, an dem sich ein Mensch aufhält, anhand der Mikroben in der Luft und auf Oberflächen von einem Ort unterscheiden lässt, an dem sich niemand aufhält. Dazu kleideten sie zwei sterile Kammern mit Plastikfolie aus. Oben wurde Luft eingeleitet, unten wieder abgesaugt. In die eine Kammer musste sich ein freiwilliger Versuchsteilnehmer auf einen sterilen Drehhocker setzen. Die andere Kammer blieb leer. Rund um den Probanden stellten die Wissenschaftler sechs Luftfilter auf, um Mikroben aus der Luft einzufangen. Um Keime zu erfassen, die sich auf Oberflächen niederlassen, platzierten sie außerdem sechs leere Petrischalen in einem Kreis um die Testperson. Diese musste sich in vorgegebenen Zeitabständen um 60 Grad drehen, um sicherzustellen, dass alle Luftfilter die gleiche Bakterienmenge abbekamen.

1000 verschiedene Bakterien auf dem Menschen

Alle drei Probanden, die diese Prozedur über sich ergehen ließen, waren zwischen 20 und 33 Jahre alt, gesund, und hatten seit mindestens vier Monaten keine Antibiotika genommen. Alle trugen die gleiche "minimale" Kleidung, nämlich Tanktops und Shorts. Nach einigen Stunden analysierten die Wissenschaftler die Proben, die sich in den Filtern und in den Petrischalen gesammelt hatten.

"Die bakterielle Zusammensetzung aus den Proben der besetzten Kammern unterschied sich signifikant von der Zusammensetzung in den nicht besetzten Kammern", schreiben die Wissenschaftler in PeerJ. "Und zwar unabhängig davon, welcher Proband in der Kammer saß, wie die Proben gesammelt wurden und wie lange das Experiment dauerte." In den besetzten Kammern fanden sich stets Bakterien, die bekanntermaßen auf oder im Körper von Menschen leben. Dazu gehören beispielsweise Streptokokken aus dem Mund oder Propioni- und Corynebakterien, die auf der menschlichen Haut leben. "Unsere Ergebnisse bestätigen, dass sich ein besetzter Platz mikrobiell von einem nicht besetzten Platz unterscheidet", sagt James Meadow, der die Untersuchung geleitet hat.

Insgesamt sind mehr als 1000 verschiedene Bakterienarten bekannt, die auf und vor allem im Menschen siedeln. Die meisten der Keime sind harmlos oder nützen dem Menschen sogar, weil sie im Darm Nahrung in verwertbare Substanzen verwandeln, Krankheitserreger fernhalten oder das Immunsystem trainieren. Einige Keime können auch Krankheiten verursachen. Schon seit Längerem ist bekannt, dass die Bakterienflora jedes Menschen ein bisschen anders zusammengesetzt ist und deshalb wie ein Fingerabdruck oder wie eine Erbgut-Analyse zur Identifizierung dienen kann.

"Persönliche mikrobielle Wolke"

Dass die Einzigartigkeit auch für die Mikrobenwolke gilt, die jeder Mensch ausdünstet, konnte das Team um James Meadow in einem zweiten Schritt zeigen. In die Umgebungsluft gelangen die Bakterien unter anderem durch Bioaerosole, die beim Ausatmen den Körper des Menschen verlassen. Aber auch Haut und Haare setzen Keime frei. "Wir haben erstmals nachgewiesen, dass jedes Individuum seine persönliche mikrobielle Wolke absondert", sagt Meadow. Allerdings dauerte es bei diesem Experiment unterschiedlich lange, bis ein Proband aufgrund seines Mikrobenausstoßes eindeutig identifiziert war. Bei einigen war die Zuordnung schon nach anderthalb Stunden klar, bei anderen erst nach vier Stunden.

In ihrem Experiment setzten die Wissenschaftler acht Probanden erneut in die Kammer und analysierten anschließend, welche Bakterien sich in den Proben aus den Luftfiltern nachweisen ließen. Dabei stellten sie fest, dass sich die Rückstände der Individuen signifikant unterschieden. In den Proben eines Versuchsteilnehmers fanden sie beispielsweise große Mengen des Bakteriums Dolosigranulum pigrum, das in den oberen Atemwegen von Menschen vorkommt. In den Proben anderer Testpersonen war diese Mikrobe kaum enthalten. Charakteristisch für einen weiteren Versuchsteilnehmer waren große Mengen des Bakteriums Staphylococcus epidermidis, das Haut und Schleimhäute vieler Menschen besiedelt. Und die Proben der einzigen Frau, die an dem Experiment teilnahm, enthielten Lactobacillus crispatus, ein Bakterium, das üblicherweise die gesunde Vaginalflora dominiert.

"Unsere Studie lässt vermuten, dass die Bakterien, die ein Mensch in seine Umgebung absondert - selbst wenn er sich wenig bewegt, weil er beispielsweise im Büro am Schreibtisch sitzt, großen Einfluss auf die Zusammensetzung der Bakterienflora hat, die in einem geschlossenen Raum zirkuliert", schreiben die Forscher. Ihrer Meinung nach könnten ihre Ergebnisse in Zukunft auch neue Erkenntnisse darüber liefern, wie sich Krankheitserreger in Gebäuden verbreiten.