Phänotypische und genotypische Charakterisierung von ESBL-/AmpC-β-Laktamase- und Carbapenemase-bildenden Escherichia coli- und Klebsiella spp.-Isolaten aus klinischem Untersuchungsgut von Haustieren
Seiten
2017
VVB Laufersweiler Verlag
978-3-8359-6559-1 (ISBN)
VVB Laufersweiler Verlag
978-3-8359-6559-1 (ISBN)
- Keine Verlagsinformationen verfügbar
- Artikel merken
Die weltweite Ausbreitung von Extended-Spektrum Beta-Laktamase (ESBL)- und Carba-penemase (CP)-bildenden Enterobacteriaceae gilt derzeit als eine der größten Herausforde-rungen für das öffentliche Gesundheitswesen. Tiere werden vielfach als Quelle von ESBL-Bildnern beschrieben, während ihre Bedeutung als Träger und Überträger von CP-bildenden Bakterien weitestgehend unerforscht ist. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, ESBL-/ CP-bildende Escherichia coli (Ec)- und Klebsiella (K.) spp.-Isolate von Hobby- und Nutztieren (Rind/Schwein) zu charakterisieren. Für einen Vergleich mit den bei Menschen beschriebe-nen Resistenztypen und internationalen Klonen wurden die ESBL-/CP-Varianten und Ec/K. pneumoniae (Kp)-Sequenztypen bestimmt. Die Analyse der bei extraintestinal patho-genen Ec (ExPEC) und intestinal pathogenen Ec beschriebenen virulenzassoziierten Genen (VAGs) diente der Zuordnung der Ec-Isolate zu Pathotypen. Schließlich wurde überprüft, inwieweit ein Resistenzplasmid die Biofilmbildung der Bakterien beeinflusst.
Im Zeitraum von Juni 2012 bis Februar 2014 wurden 3582 Ec-, 457 Kp- und 132 K. oxytoca (Ko)-Isolate von überwiegend kranken Nutz- und Hobbytieren aus bakteriologischem Unter-suchungsgut von > 400 Tierarztpraxen/-kliniken untersucht. Es konnten 280 Ec-, 44 Kp- und 5 Ko-Isolate als ESBL-Bildner bestätigt werden, zudem wurden 38 bzw. 11 AmpC-β-Laktamase (AmpC)-bildende Ec- und Klebsiella spp.-Isolate identifiziert. ESBL-/AmpC-bildende Ec-Isolate traten am häufigsten bei Rindern (17,4 %) und Hunden (11,1 %) auf. ESBL-bildende Klebsiella spp.-Isolate wurden am häufigsten bei Hunden (22,3 %) nachge-wiesen, bei Nutztieren kamen sie deutlich seltener vor (Rind: 2,6 %, Schwein: 1,6 %). AmpC-bildende Klebsiella spp.-Isolate kamen nur beim Hund vor. Isolate aus Wunden, die aus-nahmslos von Hobbytieren stammten, zeigten die höchste Rate an ESBL-/AmpC-Bildnern (Ec: 22,1 %, Klebsiella spp.: 60,0 %), gefolgt von Isolaten aus Urin, Haut- und Haarproben sowie Kot.
Der häufigste ESBL-Typ bei Ec war CTX-M-1 (58,9 %), gefolgt von CTX-M-15 (23,9 %), CTX-M-14 (6,4 %) und weiteren Typen, wie SHV-12 (6,1 %) und CTX-M-3 (1,8 %). CTX-M-1 wurde vermehrt bei Nutztieren (Rind: 17 %, Schwein 52,7 %, Hund und Katze: 14,5 %), die bei Menschen weit verbreitete ESBL CTX-M-15 hingegen vermehrt bei Hobbytieren (Hund und Katze: 44,8 %, Rind: 16,4 %, Schwein: 14,9 %) nachgewiesen. SHV-12 trat fast aus-schließlich bei Hobbytieren auf. Bei den ESBL-bildenden Klebsiella spp.-Isolaten dominierte CTX-M-15 (71,4 %). Die häufigste AmpC bei den Ec-Isolaten war CMY-2 (n=29); DHA-1 und ACC-4 konnten jeweils einmal nachgewiesen werden. Unter den Klebsiella spp.-Isolaten dominierte die AmpC DHA-1 (28 %). Für 12 der 38 AmpC-bildenden Ec-Isolate konnte eine Mutation im Bereich des AmpC-Promotors festgestellt werden, die eine Hyperproduktion von AmpC bedingt. Nahezu alle ESBL-/AmpC-bildenden Klebsiella spp.-Isolate sowie 21,7 % der Ec-Isolate besaßen mindestens eines der Fluorchinolonresistenzgene qnr, oqxA/B und aac(6´)-Ib-cr.
Acht (8,2 %, 8/97) ESBL-bildende intestinale Ec-Isolate von Schweinen wurden als enteroto-xische Ec (ETEC), zwei als atypische enteropathogene Ec (aEPEC) identifiziert. Ein Großteil der ESBL-/AmpC-bildenden Ec-Isolate wurde den Phylogruppen A (41,5 %) und B1 (24,8 %) zugeordnet. Eine Eingruppierung in die eher ExPEC enthaltenden Gruppen B2, D und F ge-lang bei 43 (13,5 %) Isolaten. Diese konnten Sequenztypen zugeordnet werden (ST131, ST405, ST648), die maßgeblich an der globalen Ausbreitung von ESBL-Genen beim Men-schen beteiligt sind. Der Nachweis zahlreicher ExPEC-assoziierter VAGs lässt zudem auf ein mögliches pathogenes Potential dieser Isolate schließen. Auch bei den ESBL-bildenden Kp-Isolaten dominierte mit dem ST15 eine in der Humanmedizin weit verbreitete klonale Linie von großer klinischer Relevanz.
In dieser Arbeit konnten erstmals CP-bildende Enterobacteriaceae bei Hobbytieren nachge-wiesen werden. Fünf Ec- und 35 Kp-Isolate sowie ein Ko-Isolat von zwei Katzen und 31 Hunden wiesen ein in der Humanmedizin weltweit verbreitetes, ca. 60 kDa großes, transkon-jugierbares OXA-48-Plasmid vom Replikontyp IncL auf. Unter den OXA-48-bildenden Ec-Isolaten besaßen 80 % zusätzlich ESBL-/AmpC- und PMQR-Gene, dies war bei 69,4 % res-pektive 97,2 % der Klebsiella spp.-Isolate der Fall. Von den fünf OXA-48-bildenden Ec-Isolaten gehörten drei zum ST1196 und jeweils ein Isolat zum ST1431 bzw. ST410. Unter den OXA-48-bildenden Kp-Isolaten dominierten der ST15 (n=25; 71,4 %) und der ST11 (n=9; 25,7 %). Da alle CP-bildenden Isolate von Tieren aus einer Tierklinik stammten, die OXA-48-Plasmide eine hohe Ähnlichkeit aufwiesen und jeweils identische Pulsfeldgelelektrophorese-Typen unter den Ec-ST1196-, Kp-ST15- und Kp-ST11-Isolaten gefunden wurden, musste, ähnlich wie bereits für Krankenhäuser in Deutschland und anderen Ländern beschrieben, eine nosokomiale Ausbreitung des Plasmids bzw. seiner bakteriellen Träger angenommen werden. Aufgrund heterogener Untersuchungsergebnisse konnte ein Einfluss des OXA-48-Plasmids auf die Biofilmbildung der Bakterien und somit auf die mögliche Ausbreitung der tragenden Bakterien im klinischen Umfeld nicht abschließend bewertet werden.
Diese Arbeit konnte zeigen, dass Tiere nicht nur Träger von ESBL/-AmpC- sondern auch von CP-bildenden Enterobacteriaceae sind. Der Nachweis von Sequenz- und Plasmidtypen, die in der Humanmedizin eine bedeutsame Rolle spielen, weist auf eine insbesondere zwischen Hobbytier und Mensch zu vermutenden Übertragung von multiresistenten Bakterien hin, de-ren Ausmaß und Richtung dringend weiterer Untersuchungen im Sinne eines „One-Health“-Ansatzes bedarf. Gezielte Überwachungsprogramme sind notwendig, um die nosokomiale Ausbreitung multiresistenter Bakterien in Tierkliniken zu identifizieren und interventive Hygi-enemaßnahmen zu implementieren.
Im Zeitraum von Juni 2012 bis Februar 2014 wurden 3582 Ec-, 457 Kp- und 132 K. oxytoca (Ko)-Isolate von überwiegend kranken Nutz- und Hobbytieren aus bakteriologischem Unter-suchungsgut von > 400 Tierarztpraxen/-kliniken untersucht. Es konnten 280 Ec-, 44 Kp- und 5 Ko-Isolate als ESBL-Bildner bestätigt werden, zudem wurden 38 bzw. 11 AmpC-β-Laktamase (AmpC)-bildende Ec- und Klebsiella spp.-Isolate identifiziert. ESBL-/AmpC-bildende Ec-Isolate traten am häufigsten bei Rindern (17,4 %) und Hunden (11,1 %) auf. ESBL-bildende Klebsiella spp.-Isolate wurden am häufigsten bei Hunden (22,3 %) nachge-wiesen, bei Nutztieren kamen sie deutlich seltener vor (Rind: 2,6 %, Schwein: 1,6 %). AmpC-bildende Klebsiella spp.-Isolate kamen nur beim Hund vor. Isolate aus Wunden, die aus-nahmslos von Hobbytieren stammten, zeigten die höchste Rate an ESBL-/AmpC-Bildnern (Ec: 22,1 %, Klebsiella spp.: 60,0 %), gefolgt von Isolaten aus Urin, Haut- und Haarproben sowie Kot.
Der häufigste ESBL-Typ bei Ec war CTX-M-1 (58,9 %), gefolgt von CTX-M-15 (23,9 %), CTX-M-14 (6,4 %) und weiteren Typen, wie SHV-12 (6,1 %) und CTX-M-3 (1,8 %). CTX-M-1 wurde vermehrt bei Nutztieren (Rind: 17 %, Schwein 52,7 %, Hund und Katze: 14,5 %), die bei Menschen weit verbreitete ESBL CTX-M-15 hingegen vermehrt bei Hobbytieren (Hund und Katze: 44,8 %, Rind: 16,4 %, Schwein: 14,9 %) nachgewiesen. SHV-12 trat fast aus-schließlich bei Hobbytieren auf. Bei den ESBL-bildenden Klebsiella spp.-Isolaten dominierte CTX-M-15 (71,4 %). Die häufigste AmpC bei den Ec-Isolaten war CMY-2 (n=29); DHA-1 und ACC-4 konnten jeweils einmal nachgewiesen werden. Unter den Klebsiella spp.-Isolaten dominierte die AmpC DHA-1 (28 %). Für 12 der 38 AmpC-bildenden Ec-Isolate konnte eine Mutation im Bereich des AmpC-Promotors festgestellt werden, die eine Hyperproduktion von AmpC bedingt. Nahezu alle ESBL-/AmpC-bildenden Klebsiella spp.-Isolate sowie 21,7 % der Ec-Isolate besaßen mindestens eines der Fluorchinolonresistenzgene qnr, oqxA/B und aac(6´)-Ib-cr.
Acht (8,2 %, 8/97) ESBL-bildende intestinale Ec-Isolate von Schweinen wurden als enteroto-xische Ec (ETEC), zwei als atypische enteropathogene Ec (aEPEC) identifiziert. Ein Großteil der ESBL-/AmpC-bildenden Ec-Isolate wurde den Phylogruppen A (41,5 %) und B1 (24,8 %) zugeordnet. Eine Eingruppierung in die eher ExPEC enthaltenden Gruppen B2, D und F ge-lang bei 43 (13,5 %) Isolaten. Diese konnten Sequenztypen zugeordnet werden (ST131, ST405, ST648), die maßgeblich an der globalen Ausbreitung von ESBL-Genen beim Men-schen beteiligt sind. Der Nachweis zahlreicher ExPEC-assoziierter VAGs lässt zudem auf ein mögliches pathogenes Potential dieser Isolate schließen. Auch bei den ESBL-bildenden Kp-Isolaten dominierte mit dem ST15 eine in der Humanmedizin weit verbreitete klonale Linie von großer klinischer Relevanz.
In dieser Arbeit konnten erstmals CP-bildende Enterobacteriaceae bei Hobbytieren nachge-wiesen werden. Fünf Ec- und 35 Kp-Isolate sowie ein Ko-Isolat von zwei Katzen und 31 Hunden wiesen ein in der Humanmedizin weltweit verbreitetes, ca. 60 kDa großes, transkon-jugierbares OXA-48-Plasmid vom Replikontyp IncL auf. Unter den OXA-48-bildenden Ec-Isolaten besaßen 80 % zusätzlich ESBL-/AmpC- und PMQR-Gene, dies war bei 69,4 % res-pektive 97,2 % der Klebsiella spp.-Isolate der Fall. Von den fünf OXA-48-bildenden Ec-Isolaten gehörten drei zum ST1196 und jeweils ein Isolat zum ST1431 bzw. ST410. Unter den OXA-48-bildenden Kp-Isolaten dominierten der ST15 (n=25; 71,4 %) und der ST11 (n=9; 25,7 %). Da alle CP-bildenden Isolate von Tieren aus einer Tierklinik stammten, die OXA-48-Plasmide eine hohe Ähnlichkeit aufwiesen und jeweils identische Pulsfeldgelelektrophorese-Typen unter den Ec-ST1196-, Kp-ST15- und Kp-ST11-Isolaten gefunden wurden, musste, ähnlich wie bereits für Krankenhäuser in Deutschland und anderen Ländern beschrieben, eine nosokomiale Ausbreitung des Plasmids bzw. seiner bakteriellen Träger angenommen werden. Aufgrund heterogener Untersuchungsergebnisse konnte ein Einfluss des OXA-48-Plasmids auf die Biofilmbildung der Bakterien und somit auf die mögliche Ausbreitung der tragenden Bakterien im klinischen Umfeld nicht abschließend bewertet werden.
Diese Arbeit konnte zeigen, dass Tiere nicht nur Träger von ESBL/-AmpC- sondern auch von CP-bildenden Enterobacteriaceae sind. Der Nachweis von Sequenz- und Plasmidtypen, die in der Humanmedizin eine bedeutsame Rolle spielen, weist auf eine insbesondere zwischen Hobbytier und Mensch zu vermutenden Übertragung von multiresistenten Bakterien hin, de-ren Ausmaß und Richtung dringend weiterer Untersuchungen im Sinne eines „One-Health“-Ansatzes bedarf. Gezielte Überwachungsprogramme sind notwendig, um die nosokomiale Ausbreitung multiresistenter Bakterien in Tierkliniken zu identifizieren und interventive Hygi-enemaßnahmen zu implementieren.
| Erscheinungsdatum | 15.05.2017 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Edition Scientifique |
| Sprache | deutsch |
| Maße | 146 x 210 mm |
| Gewicht | 206 g |
| Einbandart | Paperback |
| Themenwelt | Veterinärmedizin |
| Schlagworte | Doktorarbeit • Uni • Wissenschaft |
| ISBN-10 | 3-8359-6559-X / 383596559X |
| ISBN-13 | 978-3-8359-6559-1 / 9783835965591 |
| Zustand | Neuware |
| Haben Sie eine Frage zum Produkt? |
Mehr entdecken
aus dem Bereich
aus dem Bereich
Buch | Hardcover (2022)
Wiley-Blackwell (Verlag)
CHF 469,95
A Practical Guide
Buch | Hardcover (2024)
Wiley-Blackwell (Verlag)
CHF 204,30
Buch | Softcover (2024)
Wiley-Blackwell (Verlag)
CHF 64,10
