Podcasts about resistenzraten

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das Vorkommen von Bakterien im unteren Respirationstrakt von Hunden mit Atemwegserkrankungen und deren Resistenzverhalten gegenüber klinisch relevanten Antibiotika untersucht. Hierfür wurden die Ergebnisse der bakteriologischen Untersuchungen und Resistenztests von 502 Proben von 493 Hunden retrospektiv ausgewertet, die im Zeitraum von 1989 bis 2011 an der Medizinischen Kleintierklinik der Ludwig-Maximilians-Universität München mit respiratorischen Symptomen vorgestellt wurden. Aerobe Bakterien wurden aus 65 % der Proben isoliert, wobei in 47 % der positiven Kulturen mehrere Isolate nachgewiesen wurden. Grampositive Bakterien wurden aus 52 % und gramnegative Bakterien aus 77 % der Proben mit bakteriellem Wachstum kultiviert. Die häufigsten Isolate umfassten Spezies der Gattungen Streptococcus (31 %), Staphylococcus (19 %), Pasteurella (16 %) und Pseudomonas (14 %). Weiterhin konnten Enterobakterien in 30 % der positiven Proben nachgewiesen werden, bei denen es sich in der Hälfte der Fälle um Escherichia coli (15 %) handelte. Bordetella bronchiseptica als primär pathogenes Bakterium wurde in 8 % der positiven Fälle vergleichsweise selten isoliert. Im zweiten Teil der Arbeit wurde anhand der Ergebnisse des Agardiffusionstests die in-vitro-Sensibilität der häufigsten bakteriellen Isolate gegenüber den antibiotischen Wirkstoffen Enrofloxacin, Gentamicin, Cefalexin/Cefalotin, Amoxicillin-Clavulansäure, Sulfonamid/Trimethoprim, Cefotaxim, Doxycyclin und Ampicillin ausgewertet. Enrofloxacin zeigte die höchste Gesamtwirksamkeit aller getesteten antibiotischen Wirkstoffe gegenüber 86 % aller Keime, darunter 87 % der gramnegativen Isolate. Hochwirksam gegenüber grampositiven Bakterien erwiesen sich Amoxicillin-Clavulansäure (92 %) und Cephalosporine der ersten Generation (86 %), wobei 40 % der gramnegativen Isolate resistent gegenüber diesen Wirkstoffen waren. Ausgedehnte Resistenzen zeigten sich vor allem unter gramnegativen Spezies gegenüber Beta-Laktam-Antibiotika, potenzierten Sulfonamiden und Doxycyclin. Sehr hohe Resistenzraten wurden für Escherichia coli und Pseudomonas spp. nachgewiesen. Lediglich Enrofloxacin und Gentamicin wiesen eine Wirksamkeit gegenüber 70 bis 73 % dieser Isolate auf. Am empfänglichsten zeigten sich Pasteurella spp. mit weniger als 15 % Resistenzen gegenüber den meisten Antibiotika. Eine günstige Resistenzlage konnte auch für Bordetella bronchiseptica nachgewiesen werden. Hier lagen über 90 % sensible Isolate gegenüber Enrofloxacin, Gentamicin, Amoxicillin-Clavulansäure und Doxycyclin vor. Im Verlauf des Studienzeitraums konnte eine signifikante Abnahme der in-vitro-Wirksamkeit von Enrofloxacin gezeigt werden. Insbesondere für Escherichia coli konnte in der zweiten Hälfte des Untersuchungszeitraums ein signifikanter Anstieg des Anteils Enrofloxacin-resistenter Isolate nachgewiesen werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung unterstreichen aufgrund des nicht exakt vorhersehbaren Resistenzverhaltens der isolierten Bakterien die Notwendigkeit zur routinemäßigen Durchführung von bakteriologischen Untersuchungen und antibiotischen Resistenztests bei Hunden mit bakteriellen Atemwegsinfektionen. Anhand der erhobenen Daten kann Enrofloxacin zur empirischen antibiotischen Behandlung oder zur Initialen Therapie bis zum Vorliegen der Ergebnisse aus Erregerkultivierung und Resistenztests bei Infektionen mit gramnegativen oder unbekannten Erregern eingesetzt werden, während Amoxicillin-Clavulansäure zur Behandlung von Infektionen mit grampositiven Bakterien geeignet erscheint.

Ziel der Arbeit war es, das Vorkommen Antibiotika-resistenter Keime in Fleisch zu erfassen, um das Risiko des Übergangs resistenter Keime von Fleisch auf den Menschen besser einschätzen zu können. Gleichzeitig sollte geprüft werden, inwieweit die quantitative Erfassung von Resistenzgenen hierzu einen Beitrag leisten kann. Hierzu wurden in dem Zeitraum von November 2003 bis Februar 2005 aus 500 „Hähnchen-" und 500 „Schweinefleisch-Proben“ Bakterien der Gattungen Escherichia (E. coli, n=677), Salmonella (n=89), Campylobacter (n=421), Listeria (n=417), Enterococcus (n=782), Enterobacter (n=167), Citrobacter (n=83), Serratia (n=116) und Klebsiella (n=125) isoliert. Die untersuchten Fleischproben stammten jeweils zu gleichen Teilen vom Schlachthof und von der Verkaufstheke. Die Prüfung der Isolate hinsichtlich ihres Empfindlichkeitsverhaltens erfolgte gegenüber bis zu 31 ausgewählten, größtenteils human-relevanten Antibiotika im Mikrodilutionsverfahren. Weitere 100 „Hähnchen-" und 100 „Schweinefleisch-Proben“ wurden mittels real-time PCR nach Direkt-Extraktion der DNA auf das quantitative Vorkommen der Tetrazyklin-Resistenzgene tet (M) und tet (O) untersucht. Die Analyse der Prävalenzzahlen ergab zum einen, dass aus den „Schweinefleisch-Proben“ weit weniger Isolate (ausgenommen coliformer Keime) als aus den „Hähnchenfleisch-Proben“ gewonnen werden konnten. Zum anderen war das Vorkommen von Listeria spp., aber auch von coliformen Keimen und Salmonella spp. bei den „Verkaufstheke-Proben“ deutlich höher als bei den entsprechenden „Schlachthof-Proben“; gegensätzlich dazu verhielten sich die Campylobacter-Prävalenzraten. Im Rahmen der phänotypischen Empfindlichkeitsuntersuchungen wurde das Vorkommen resistenter und hochmehrfach-resistenter Keime in zum Verzehr geeignetem Fleisch nachgewiesen. Hinsichtlich der verschiedenen Bakterienspezies wurden sehr große Differenzen beobachtet. So mussten 69,0 % der E. coli, 61,8 % der Salmonella spp., 67,1 % der C. jejuni, 76,9 % der C. coli, 74,1 % der E. faecalis, hingegen nur 4,7 % der L. monocytogenes und nur 6,2 % der L. innocua als zumindest einfach-resistent eingestuft werden. Hierbei trugen die untersuchten E. coli-Stämme vor allem Resistenzen gegen Penicilline, die Aminoglykoside Streptomycin und Spectinomycin sowie gegen die Antibiotika Doxyzyklin, Sulfamethoxazol+Trimethoprim. Bei Campylobacter spp. wurden Resistenzraten von bis zu 30 % gegenüber Enrofloxacin, Ciprofloxacin, Ampicillin und Doxyzyklin ermittelt; zudem war bei den C. coli-Stämmen ein hohes Resistenzvorkommen gegenüber Sulfamethoxazol+ Trimethoprim zu beobachten. Bei dem Genus Enterococcus traten vor allem gegen Makrolide und die Wirkstoffe Doxyzyklin, Rifampicin und Fosfomycin Resistenzen auf. Die Auftrennung der Ergebnisse entsprechend der Fleischarten ergab ein weit häufigeres Vorkommen von resistenten Keimen in Hähnchenfleisch als in Schweinefleisch. Diese Tendenz war auch bezüglich mehrfach-resistenter Keime zu beobachten. So waren z. B. bei E. coli 46,1 % der aus Schweinefleisch und 61,1 % der aus Hähnchenfleisch isolierten Stämme als mehrfach-resistent einzustufen; bei den E. faecalis-Isolaten 20,3 % bzw. 47,8 %. Des Weiteren wiesen die Proben von der Verkaufstheke tendenziell häufiger Keime mit Resistenzen auf als solche vom Schlachthof. Vergleicht man die erhobenen Resistenzraten mit denen des GENARS-Projektes, so lagen in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle die Resistenzraten der „aviären“ und „porcinen“ Isolate deutlich unter denen „humaner“ Isolate. Bei den molekularbiologischen Untersuchungen wurden relativ geringe Konzentrationen von tet (M) und tet (O) auf Fleischoberflächen gefunden. So ist ein Übergang von resistenten Keimen von Fleisch auf den Menschen durchaus möglich. Allerdings dürfte diesem Weg der Verbreitung Antibiotika-resistenter Keime eine geringere Bedeutung zukommen als mitunter angenommen.

Die vorliegende Untersuchung sollte die Rolle von Bakterien aus Schweinegülle im Zusammenhang mit dem humanrelevanten phänotypischen und genotypischen Resistenzgeschehen objektivieren. Hierzu wurde untersucht, ob und in welchem Umfang Bakterien in Schweinegülle zum Zeitpunkt des Ausbringens Resistenzen gegen ausgewählte veterinärmedizinische, vor allem aber gegen humantherapeutisch relevante antimikrobielle Wirkstoffe exprimieren. Zudem wurden die Gehalte an ausgewählten Tetrazyklin-Resistenzgenen erhoben und unter Einbeziehung verschiedener Einflussfaktoren, darunter auch des Tetrazyklin-Gehaltes der Gülle, verglichen. Zu diesen Zwecken wurden 306 Gülleproben mit bekanntem Antibiotikagehalt aus bayerischen Schweinehaltenden Betrieben mikrobiologisch-kulturellen Untersuchungen einschließlich der phänotypischen Resistenztestung der Isolate gegenüber bis zu 29 human-relevanten Wirkstoffen im Mikrodilutionsverfahren unterzogen. Das quantitative Vorkommen der Tetrazyklin-Resistenzgene tet(M), tet(O) und tet(B) in 115 der Gülleproben wurde mittels RealTime-PCR nach Direkt-Extraktion der DNA erhoben. 380 Gülleproben wurden auf das Vorkommen von Salmonella spp. untersucht. Verglichen mit den deutschlandweit erhobenen Daten zu human-klinischen Isolaten (GENARS-Projekt) lag der Prozentsatz resistenter Bakterienisolate aus Gülle in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle unter den humanmedizinischen Resistenzraten. Eine Ausnahme bildete Doxycyclin (als Vertreter der Tetrazykline) mit bis zu 20 % höherem Resistenzaufkommen in der Gülle, was mit dem weit verbreiteten Einsatz der Tetrazykline in der Nutztierhaltung begründet werden kann. Die Resistenz gegen Reserve-Antibiotika lag bei E. coli zwischen 0 und 2 %; im Einzelfall höher bei Enterokokken. Glykopeptid-resistente Enterokokken traten nicht auf. Es zeichnete sich übereinstimmend ein signifikanter Einfluss der Betriebsgröße auf die Resistenzparameter ab, mit höheren Resistenzraten in größeren Betrieben aller Betriebsformen. Abhängig davon, ob in der Gülle der Nachweis eines oder mehrerer Antibiotika (Tetrazykline, Sulfonamide) gelang, stiegen die Resistenzraten für mehrere Substanz-Keim-Paarungen. Von dieser Entwicklung sind neben veterinärmedizinischen Wirkstoffen, die im Antibiotika-Monitoring tatsächlich nachgewiesen worden waren, auch andere – teils veterinärmedizinisch nicht zugelassene – Wirksubstanzen betroffen, darunter auch solche, deren restriktive Handhabung empfohlen wird (Fluorquinolone, Synercid). Die Zahl der Gülleproben, die hochmehrfach-resistente Bakterien beherbergten, war zwischen antibiotikafreien und antibiotikahaltigen Proben nicht signifikant verschieden. Jedoch differierte der Prozentsatz hochmehrfach-resistenter Isolate nach Tetrazyklin-Gehalt. Zudem exprimierte der Querschnitt aller Isolate innerhalb einer Gülle mit hochmehrfach-resistenten Keime in nachweislich antibiotikahaltigen Proben signifikant mehr Antibiotikaresistenzen, verglichen mit analytisch negativen Proben. Bei der Verfütterung therapeutischer Chlortetrazyklin-Konzentrationen an Schweine konnte ein Anstieg der Gene tet(M) und tet(O) in den Faeces nachgewiesen werden. Quantitative Untersuchungen zum Vorkommen der Resistenzgene tet(M) und tet(O) in Praxisgülle zeigten einen signifikanten Anstieg der Resistenzgen-Gehalte bereits im Konzentrationsbereich ab 0,1 mg Tetrazyklin/kg Gülle (Summe der untersuchten Tetrazykline: Chlortetrazyklin, Tetrazyklin, Oxytetracyclin und Doxycyclin) gegenüber Tetrazyklin-„freier“ Gülle. Der Anteil der Resistenzgene, der sich nach Düngung mit Chlortetrazyklin-haltiger Gülle im Boden wiederfand, war erheblich geringer als die in Gülle gefundenen Gehalte; die maximalen nach CTC-Gülle-Düngung im Boden gefundenen tet(M)-Konzentrationen betrugen nur etwa 0,3 % der durchschnittlichen Gehalte in Gülle und erreichten in Ackerland bis zu einer Woche nach Ausbringung Maximalwerte von 480 000 copies/g. Ab Woche 3 nach Begüllung gab es keinerlei positive Befunde. Im Grünland waren die tet-Resistenzdeterminanten nach initialen Maximalwerten um 10 000 copies/g Boden nach sieben Wochen noch in Konzentrationen bis 100 copies/g nachzuweisen; nach 12 Wochen war jedoch keines der untersuchten Gene mehr detektierbar.

Stämme der Spezies Arcanobacterium (A.) pyogenes gelten allgemein als empfindlich gegenüber Penicillinen. Hauptsächlich aus diesem Grund gibt es bisher keine etablierte Methode zur Empfindlichkeitsbestimmung von A. pyogenes. Im Rahmen dieser Arbeit wurde für A. pyogenes eine Methode zur Bestimmung der Minimalen Hemmkonzentration (MHK) mittels Bouillonmikrodilution erarbeitet, die sich an der Vorgehensweise des CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute, USA)-Dokumentes M31-A2 orientiert. Mit Hilfe der erarbeiteten Methode wurden die MHK-Werte zweier Bakterienkollektive mit insgesamt 115 Bakterienstämmen [53 süddeutsche Isolate sowie 62 deutschlandweit im Rahmen eines Monitoringprogramms (Bft-GermVet) gesammelte Stämme] bestimmt. Zusätzlich wurde die genetische Grundlage der dabei häufig zu beobachtenden Tetracyclinresistenz untersucht. Bei Anwendung der vom CLSI-Dokument empfohlenen Verdünnung der Bakteriensuspension im Medium im Verhältnis 1:200 wurde die Inokulumsdichte von A. pyogenes im Vergleich zum vorgeschriebenen Dichtebereich etwa um das Dreifache über-schritten. Daher wurde eine Verdünnung im Verhältnis 1:667 vorgenommen, wodurch valide Inokulumsdichten erreicht wurden. In der vom CLSI-Dokument empfohlenen kationenadjustierten Müller-Hinton-Bouillon (CaMHB) konnte ohne weitere Zusätze kein ausreichendes Bakterienwachstum erreicht werden, unter Zusatz von 2 % fetalem Käl-berserum (FKS; aufgrund des Vorhandenseins von Thymidin nur für die Testung nicht-sulfonamidhaltiger Antibiotika verwendbar) oder 2 % lysiertem Pferdeblut konnte die MHK nach 24 Stunden gut abgelesen werden. Aerob (von der CLSI-Norm empfohlen) und unter Zusatz von 3 Vol% CO2 bebrütete Mikrotiterplatten wiesen nach 24 Stunden keine relevanten Unterschiede in der MHK der untersuchten Wirkstoffe auf. Aufgrund der besseren Ablesbarkeit wurde der Inkubation unter Zusatz von CO2 der Vorzug gegeben. Die aus dem süddeutschen Raum stammenden A. pyogenes-Stämme wurden hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber Tetracyclin, Penicillin G und Erythromycin untersucht. Im Rahmen des BfT-GermVet-Projekts wurden die Isolate auf ihre Empfindlichkeit gegenüber 24 verschiedenen Wirkstoffen geprüft. Eine qualitative Bewertung als „resistent“ oder „sensibel“ konnte anhand der im Dokument M31-A2 vorhandenen Grenzwerte nur für wenige Wirkstoffe (Amoxicillin/Clavulansäure, Cephalothin, Tetracyclin, Chloramphenicol, Sulfa-methoxazol/Trimethoprim, Sulfamethoxazol; Ampicillin und Penicillin unter Vorbehalt) vorgenommen werden. Gegenüber den getesteten β-Lactam-Antibiotika, Aminoglykosiden, Fluorchinolonen und Phenicolen wurden generell niedrige MHK-Werte beobachtet, die - soweit Grenzwerte vorhanden waren - im sensiblen Bereich lagen. Bei der Testung von Sulfonamiden und potenzierten Sulfonamiden kam es zu großen Unterschieden zu früheren Studien, was jedoch eher auf methodische Unterschiede zurückzuführen ist als auf Änderungen der Resistenzraten. Gegenüber Sulfamethoxazol/Trimethoprim waren alle Stämme empfindlich, gegenüber Sulfamethoxazol waren die porcinen Isolate ebenfalls empfindlich, die bovinen Stämme wiesen je nach Indikation eine Resistenzrate von 24 bis 32 % auf. Insgesamt waren 9,5 % der untersuchten Isolate resistenzverdächtig gegenüber Makrolid-Antibiotika. Diese im Vergleich zur Literatur niedrige Zahl ist entweder durch die unterschiedlichen Isolatzahlen bedingt oder tatsächlicher Ausdruck eines Resistenzrückgangs, der mit dem Verbot von Tylosin als Futtermittelzusatzstoff in den 1990er Jahren assoziiert sein könnte. Bei der Untersuchung von Tetracyclin erwiesen sich unabhängig von der Tierart über 60 % der Isolate als resistenzverdächtig, wobei die MHK90 beim Schwein bei 8 µg/ml und beim Rind bei 64 µg/ml lag. Bei der genetischen Untersuchung von 36 tetracyclinresistenten Isolaten aus Süddeutschland auf das Vorkommen von acht verschiedenen tetracyclinresistenzvermittelnden Genen konnte bei 66,7 % der Isolate das für ein ribosomales Schutzprotein kodierende Resistenzgen tet(W) detektiert werden, das in der Literatur als hauptverantwortlich für die Tetracyclinresistenz bei A. pyogenes gilt. Neben diesem konnte auch die strukturelle Einheit eines für ein Effluxprotein kodierenden Gens, tet(33), bei 22,2 % der Isolate nachgewiesen werden. Bei keinem Stamm konnte tet(33) ohne gleichzeitig vorhandenes tet(W) isoliert werden. Die in der Literatur beschriebene Lokalisation von tet(33) auf einem Plasmid konnte für die untersuchten Stämme nicht bestätigt werden. Bei allen tet(W)- und tet(33)-positiven Isolaten handelte es sich um Stämme boviner Herkunft. Der MHK-Wert der tet(W)-positiven Isolate lag zwischen 8 und 64 µg/ml, die Mehrheit der Stämme hatte eine MHK von 16 µg/ml. In Anwesenheit von tet(33) lag die MHK bei sieben von acht Isolaten bei 32 µg/ml, ein Isolat wies eine MHK von 64 µg/ml auf. Bei einem Isolat boviner Herkunft (4371-03), bei dem weder tet(W) noch tet(33) detektiert werden konnte, konnte erstmals für Arcanobakterien die regulatorische Einheit des Gens tet(Z), das bisher nur bei Corynebacterium glutamicum beschrieben wurde, identifiziert werden. Das Strukturgen tetA(Z), das ebenfalls für ein Effluxprotein kodiert, konnte nur partiell nachgewiesen werden. Es ist daher nicht bekannt, ob die bei 4371-03 beobachtete MHK von 8 µg/ml auf das identifizierte tet(Z) zurückzuführen ist. Insgesamt blieben elf Isolate einschließlich aller Stämme porciner Herkunft (N = 8) ohne zugeordnete tet-Determinante.