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Vorkommen und Charakterisierung von Extended-Spectrum-Beta-Laktamase (ESBL)-produzierenden Escherichia coli bei Lebensmittel liefernden Tieren (2011)

Art

Hochschulschrift

Autor

Büchter, Britta (WE 7)

Quelle

Berlin: Mensch und Buch Verlag, 2011 — X, 109 Seiten

ISBN: 978-3-86664-874-6

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/956

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Abstract / Zusammenfassung

Extended-Spectrum-Beta-Laktamase (ESBL)-produzierende E. coli stellen ein ernstzunehmendes weltweites Problem in der Human- wie Tiermedizin dar. ESBL limitieren die Wirksamkeit und Einsatzmöglichkeiten vorhandener Beta- Laktamantibiotika; eine wirkungsvolle Therapie kann deshalb unter Umständen nicht gewährleistet werden. Die rasche weltweite Verbreitung ESBL- produzierender E. coli erfordert ein kontinuierliches Monitoring. Ziel dieser Arbeit war die phänotypische Detektion und genotypische Charakterisierung von ESBL-produzierenden E. coli-Stämmen in einem Kollektiv aus Stämmen unterschiedlicher bakterieller Infektionskrankheiten von Nutztieren (Rind, Schwein und Geflügel), um repräsentative Daten über die Häufigkeit und die Gruppenzugehörigkeit von ESBL in der deutschen Nutztierpopulation zu gewinnen. Aus diesem Grund wurden insgesamt 2.352 E. coli-Stämme untersucht. Mittels Agardiffusionstest wurden ESBL-produzierende E. coli nach Vorgaben des CLSI phänotypisch bestätigt. Die Bouillon-Mikrodilution wurde sowohl zur allgemeinen Resistenzbestimmung sowie als Screening zur Detektion von CTX-M-Produzenten eingesetzt. ESBL-produzierende E. coli wurden anschliessend mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und Sequenzanalyse genotypisch charakterisiert und durch Einsatz der Pulsfeld-Gelelektrophorese (PFGE) auf eine mögliche genomische Ähnlichkeit hin untersucht. Unsere Studie konnte erstmals belegen, dass ESBL-produzierende E. coli-Stämme auch in deutschen Nutztierpopulationen vertreten sind. Die Prävalenz in der getesteten Nutztierpopulation lag im Studienjahr 2005/2006 bei 1,7 %. Sie war damit deutlich niedriger als die in der Humanmedizin (5,1 % im Jahr 2004 gemäß PEG). Die Prävalenz ESBL-produzierender E. coli innerhalb der untersuchten Tierarten betrug 3 % für Rinder, 1,2 % für Schweine und 0,3 % für Geflügel. Innerhalb der Tierarten wurden alle Altersstufen berücksichtigt. ESBL-Produzenten (n=40) wurden bei Rindern größtenteils in den Indikationen Enteritis (16/26) und Mastitis (6/26), bei Schweinen in der Indikation Enteritis (9/11) und beim Geflügel mit Septikämien (3/3) gefunden. Alle 40 detektierten ESBL- produzierenden E. coli trugen blaCTX-M-Gene. Davon konnten 36 blaCTX-M-1 Gene und 4 blaCTX-M-15 Gene identifiziert werden. blaCTX-M-15 Gene waren ausschliesslich bei Kälbern mit Enteritiden vertreten. blaCTX-M-1 Gene wurden hingegen bei allen drei Tierarten detektiert. Die PFGE wies mit 38 verschiedenen Pulsfeldmustern eine große genomische Diversität zwischen den getesteten 40 E. coli-Stämmen auf. Eine große genomische Ähnlichkeit lag bei vier blaCTX-M-1-tragenden Stämmen vor. Zwei Stämme wiesen eine Ähnlichkeit von 93 % und zwei weitere Stämme wiesen eine Ähnlichkeit von 85 % auf. Im Vergleich zu humanmedizinischen Daten war die für einen Vergleich zur Verfügung stehende Datenlage in der Veterinärmedizin insgesamt als nicht ausreichend einzustufen. Daten aus Deutschland lagen zu Beginn der Studie nicht vor. Daher konnte zu diesem Zeitpunkt auch keine Aussage getroffen werden, ob und wenn ja, in welcher Häufigkeit ESBL-produzierende E. coli in der deutschen Nutztierpopulation vorkommen. Aufgrund des erweiterten Resistenzspektrums gegenüber Beta-Laktamantibiotika, der damit einhergehenden Wahl einer geeigneten antimikrobiellen Therapie und dem zoonotischen Potenzial dieser Bakterien werden repräsentative Daten zur Einschätzung der Situation in Deutschland dringend benötigt. Humanmedizinische Studien konnten in den letzten Jahren einen kontinuierlichen Anstieg ESBL-produzierender E. coli aufzeigen. Aufgrund dessen wird eine regelmäßige Beobachtung der Entwicklung der Daten aus der Veterinärmedizin dringend angeraten, um zukünftig valide Aussagen bezüglich der veterinärmedizinischen Prävalenzrate und ihres möglichen Anstiegs treffen zu können. Die Daten dieser Arbeit geben eine erste Auskunft über die Prävalenz sowie den genotypischen Charakter ESBL- produzierender E. coli in den getesteten deutschen Nutztierpopulationen und bieten eine Grundlage für zwingend erforderliche weitere Monitoringstudien – sowohl in der Nutztierhaltung als auch im Bereich der Hobbytiere. Insbesondere im letztgenannten Bereich sollte eine Surveillance nosokomialer Infektionen in Erwägung gezogen werden.