Fate of facultative pathogenic microorganisms during and after the flood of the Elbe and Mulde rivers in August 2002

Extreme precipitation in August 2002 led to the flooding of large areas of the rivers and Mulde in the eastern part of Germany. Furthermore, flooding of villages and towns impacted also the local sewage systems leading to a release of untreated water into the river where high abundances of faecal bacteria might be dangerous. After the retreat of the flood, mud enriched by an unknown degree with facultative pathogenic microorganisms remained. High bacterial cell counts were observed in the cellars of the flooded houses, the playgrounds, and the streets forming a pathogenic reservoir. This is especially important in situations where many persons try to prevent and to repair flood damages. The high cell counts were not observed in open water and in wells implying that the cellars were a special niche for the survival of bacteria. The isolates obtained from media specific for facultative pathogenic bacteria showed a high biodiversity and a surprisingly high degree of multi-resistances against antibiotics. The origin of these resistances was not the river water because isolates from the Elbe river showed much lower multi-resistances than those from the flood water. Therefore, the multi-resistant bacteria are assumed to come from flooded sewage plants or from farms. Our results demand a closer monitoring of the sources of multi-resistant bacteria during future flooding events to protect humans from infections by multi-resistant bacteria. Das Schicksal fakultativ pathogener Mikroorganismen wahrend und nach der Flut von Elbe und Mulde im August 2002 Extremniederschlag fuhrte im August 2002 zur Uberflutung groser Gebiete entlang der Elbe und der Mulde im ostlichen Teil Deutschlands. Des Weiteren beeinflusste die Uberflutung von Stadten und Dorfern auch die lokalen Klaranlagen, was zum Eintrag ungeklarter Abwasser in die Flusse fuhrte und damit zu einer moglicherweise gefahrlich hohen Belastung mit Fakalbakterien. Nach dem Ruckgang der Flut blieb vielerorts Schlamm zuruck, der zu einem unbekannten Grad mit fakultativ pathogenen Mikroorganismen angereichert war. Es wurden hohe Bakterienzahlen in den Kellern uberfluteter Hauser, auf Spielplatzen und in den gefluteten Strassen gefunden, die ein pathogenes Reservoir bildeten. Dies ist besonders dort problematisch, wo viele Personen Uberflutungen zu verhindern suchen bzw. mit Aufraumarbeiten beschaftigt sind. Die hohen Zellzahlen wurden jedoch nicht in offenen Gewassern und Brunnen beobachtet, was darauf hindeutet, dass Keller spezielle Nischen fur das Uberleben von Bakterien darstellen. Isolate, die auf speziellen Medien gewonnen wurden, die fur pathogene Bakterien spezifisch sind, zeigten eine hohe Biodiversitat und ein uberraschend hohes Mas an Multiresistenz gegenuber Antibiotika. Der Ursprung dieser Resistenz lag nicht im Flusswasser, weil direkt aus der Elbe gewonnene Isolate eine wesentliche geringere Resistenz zeigten als solche aus dem Flutwasser. Es wird daher angenommen, dass die multiresistenten Bakterien aus den uberfluteten Klaranlagen oder dem Farmland stammen. Unsere Ergebnisse verlangen eine genauere Untersuchung dieser Quellen fur multiresistente Bakterien bei Flutereignissen, um die betroffenen Menschen vor Infektionen durch diese Krankheitserreger zu schutzen.