Aufdeckung von Mykobiomen in norwegischen Innenräumen
Pilze gibt es überall in der Natur. Das heißt auch in von Menschen bewohnten Gebäuden. Dort gibt es Pilzgesellschaften wie Mykobiome in Innenräumen. Bei vorhandener Feuchtigkeit können Pilze wachsen. Das kann zumindest störend sein und im schlimmsten Fall die menschliche Gesundheit beeinträchtigen. Geographie und Klima haben sich als besonders wichtige Einflussfaktoren von Mykobiomen in Innenräumen erwiesen. Norwegen hat einen besonders ausgeprägten Klimagradienten. Das macht es zu einem interessanten Ort zur Untersuchung von Pilzgesellschaften im Innen- und Außenbereich. Zu den traditionellen Methoden gehören die Züchtung der Pilze in Kulturen und die Verwendung von Mikroskopen. Diese Methoden weisen jedoch schwerwiegende Einschränkungen auf, insbesondere dass trotz der Fortschritte bei den Kultivierungstechniken nur etwa 1 % der Mikroben kultiviert werden können. Das mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen durchgeführte Projekt MycoIndoor wandte sich zur Lösung dieses Problems der neuesten Technologie zu, die als Hochdurchsatz-Sequenzierung bekannt ist. Die Hochdurchsatz-Sequenzierung ist besonders nützlich bei der Charakterisierung der in Umweltproben vorhandenen mikrobiellen Gemeinschaften, z. B. in Staub und Luft aus Gebäuden. Das Projekt hatte drei Hauptziele: Aufbau einer DNA-Sequenzdatenbank für weit verbreitete kultivierbare Pilze in norwegischen Innenräumen; Analyse von Variationen beim Mykobiom in Innenräumen; und Charakterisierung der norwegischen geografischen Verschiebungen in großem Umfang. Das hilft bei der Aufdeckung von Umweltfaktoren, die bestimmte Pilzgruppen beeinflussen.
Bürgerwissenschaftsstudien
Das Team wandte sich an Bürgerforschende, um Hilfe bei der Identifizierung von Studienorten und bei der Suche nach geografisch weit verteilten Gebäuden (Häuser und Kindergärten) zu erhalten. „Aus der wichtigsten bürgerwissenschaftlichen Studie mit 271 Häusern konnten wir die Hauptfaktoren für die Ausbildung der Mykobiome in norwegischen Innenräumen herausfinden“, erläutert Håvard Kauserud, Forschungsprofessor an der Universität Oslo und Projektleiter von MycoIndoor. Das Team fand heraus, dass regionale Klimafaktoren Mykobiome sowohl in Außen- als auch in Innenräumen aufgrund des Zustroms von Sporen aus Außenquellen stark beeinflussten. Darüber hinaus beeinflussten auch die Merkmale der untersuchten Gebäude und ihrer Bewohnerinnen und Bewohner die Mykobiome in Innenräumen. „Es definierten hauptsächlich zwei charakteristische Pilzgruppen die Mykobiome in Innenräumen: bekannte Haushaltsschimmelpilze (Pinsel-, Gießkannen- und Grauschimmel), die Baumaterialien und Lebensmittel besiedeln, und verschiedene Hefen, die mit der menschlichen Haut verbunden sind (Malassezia, Debaryomyces, Candida und Rhodotorula)“, erklärt Pedro Martin-Sanchez, Forscher an der Universität Oslo und Hauptforscher des Projektes MycoIndoor. Die Mehrzahl dieser Indikatorarten in Innenräumen wurde bereits als mögliche allergene Pilze gemeldet. Im Gegensatz dazu waren Mykobiome in Außenräumen deutlich an in Gesteinen lebenden Pilzen angereichert, zu denen flechtenbildende Pilze (Lecanorales) und mikrokoloniale schwarze Pilze (Chaetothyriales und Rußtaupilzartige) gehören. Diese Pilzgruppen sind bekannt für ihre Multi-Stress-Toleranz und Verbreitung in verschiedenen Außenumgebungen wie Felsen und Gebäuden.
Eine Bibliothek neuen Wissens
Das Team erstellte eine detaillierte DNA-Sequenzsammlung aus Umweltproben und Referenzisolaten, die von anderen Forschenden zur Untersuchung von Pilzen in Innenräumen verwendet werden kann. Das aus dem Projekt MycoIndoor gewonnene Wissen wird maßgebliche Auswirkungen auf verwandte wissenschaftliche Bereiche (Mikrobiologie der gebauten Umwelt, Pilzökologie und Belastung des Menschen) sowie auf kommerzielle Aktivitäten im Zusammenhang mit der Mikrobiologie von Gebäuden und der Biodeterioration von Materialien haben. „Dieses Projekt liefert grundlegende Informationen darüber, welche Pilze innerhalb von Gebäuden in gemäßigten und borealen Zonen vorkommen. Durch den Vergleich mit diesen Daten kann es möglich sein, ‚befallene Gebäude‘, d. h. Gebäude, die aus irgendeinem Grund abweichen, beispielsweise aufgrund von Wasserschäden und den nachfolgenden Pilzausbrüchen, leichter zu erkennen“, bemerkt Martin-Sanchez. „In einem nächsten Schritt könnten die Gesundheitsinformationen der Bewohnerinnen und Bewohner auch mit Mikrobiomen in Innenräumen (Pilze und Bakterien) verglichen werden. Das Projekt ist ein Schritt in Richtung einer automatisierten Mykobiom-Profilerstellung von Gebäuden“, bemerkt Kauserud.
Schlüsselbegriffe
MycoIndoor, Klima, Außenräume, Innenräume, Mykobiome, Sporen, Quellen, Gebäude
