Eine neue Studie hat herausgefunden, dass ein stark antibiotikaresistenter Stamm des Superbugs MRSA – Methicillin resistent ist Staphylococcus aureus– ist in den letzten 50 Jahren in der Viehzucht aufgetreten, wahrscheinlich aufgrund des weit verbreiteten Einsatzes von Antibiotika in der Schweinehaltung.
Der Stamm mit der Bezeichnung CC398 hat sich in den letzten fünfzig Jahren zum dominierenden MRSA-Typ in europäischen Nutztieren entwickelt. Es ist auch eine wachsende Ursache für menschliche MRSA-Infektionen.
Die Studie ergab, dass CC398 seine Antibiotikaresistenz über Jahrzehnte bei Schweinen und anderen Nutztieren beibehalten hat. Und es ist in der Lage, sich schnell an menschliche Wirte anzupassen und gleichzeitig diese Antibiotikaresistenz aufrechtzuerhalten.
Die Ergebnisse unterstreichen die potenzielle Bedrohung, die dieser MRSA-Stamm für die öffentliche Gesundheit darstellt. Es wurde mit einer steigenden Anzahl von Infektionen beim Menschen in Verbindung gebracht, bei Menschen, die direkten Kontakt mit Nutztieren hatten und nicht hatten.
„Der historisch hohe Einsatz von Antibiotika könnte zur Entwicklung dieses hochgradig antibiotikaresistenten MRSA-Stammes in Schweinefarmen geführt haben“, sagte Dr. Gemma Murray, eine Hauptautorin der Studie, die zuvor in der Veterinärmedizinischen Abteilung der Universität Cambridge tätig war jetzt am Wellcome Sanger Institute.
Sie fügte hinzu: „Wir haben festgestellt, dass die Antibiotikaresistenz bei diesem mit Nutztieren assoziierten MRSA extrem stabil ist – sie hat über mehrere Jahrzehnte bestanden und auch, als sich das Bakterium auf verschiedene Nutztierarten ausgebreitet hat.“
Der Einsatz von Antibiotika in europäischen Nutztieren ist viel geringer als in der Vergangenheit. Die Forscher sagen jedoch, dass die anhaltende Reduzierung des Antibiotikaeinsatzes in Schweinefarmen – aufgrund der jüngsten politischen Änderungen – wahrscheinlich nur begrenzte Auswirkungen auf das Vorhandensein dieses MRSA-Stammes bei Schweinen haben wird, da er so stabil ist.
Während das mit Nutztieren assoziierte CC398 in einer Vielzahl von Nutztierarten vorkommt, wird es am häufigsten mit Schweinen in Verbindung gebracht. Sein Anstieg war besonders deutlich in dänischen Schweinefarmen, wo der Anteil MRSA-positiver Bestände von weniger als 5 % im Jahr 2008 auf 90 % im Jahr 2018 gestiegen ist. MRSA verursacht bei Schweinen keine Krankheit.
„Das Verständnis des Auftretens und des Erfolgs von CC398 in europäischen Nutztieren – und seiner Fähigkeit, Menschen zu infizieren – ist von entscheidender Bedeutung, um das Risiko zu bewältigen, das es für die öffentliche Gesundheit darstellt“, sagte Dr. Lucy Weinert von der Abteilung für Veterinärmedizin der Universität Cambridge, leitende Autorin des Papiers.
Der Erfolg von CC398 bei Nutztieren und seine Fähigkeit, Menschen zu infizieren, hängt mit drei mobilen genetischen Elementen im MRSA-Genom zusammen. Dies sind Teile des genetischen Materials, die dem MRSA bestimmte Eigenschaften verleihen, darunter seine Resistenz gegen Antibiotika und seine Fähigkeit, dem menschlichen Immunsystem auszuweichen.
Die Forscher rekonstruierten die Evolutionsgeschichte von zwei bestimmten mobilen genetischen Elementen namens Tn916 und SCCmec die bei MRSA eine Antibiotikaresistenz verleihen, und fanden heraus, dass sie in CC398 bei Schweinen über Jahrzehnte stabil persistiert haben. Sie bleiben auch bestehen, wenn CC398 auf den Menschen überspringt – und tragen ein hohes Maß an Resistenz gegen Antibiotika mit sich, die üblicherweise in der Landwirtschaft verwendet werden.
Im Gegensatz dazu wurde festgestellt, dass ein drittes mobiles genetisches Element namens φSa3 – das es dem CC398-Stamm von MRSA ermöglicht, dem menschlichen Immunsystem zu entgehen – im Laufe der Zeit sowohl in mit Menschen als auch mit Nutztieren assoziierten CC398 häufig verschwunden und wieder aufgetaucht ist. Dies deutet darauf hin, dass sich CC398 schnell an menschliche Wirte anpassen kann.
„Fälle von Vieh-assoziiertem MRSA beim Menschen machen immer noch nur einen kleinen Bruchteil aller MRSA-Fälle in der menschlichen Bevölkerung aus, aber die Tatsache, dass sie zunehmen, ist ein besorgniserregendes Zeichen“, sagte Weinert.
Die Intensivierung der Landwirtschaft in Verbindung mit dem hohen Einsatz von Antibiotika in der Viehzucht hat zu besonderer Besorgnis über Nutztiere als Überträger antibiotikaresistenter Infektionen beim Menschen geführt.
Zinkoxid wird seit vielen Jahren in Schweinefarmen zur Vorbeugung von Durchfall bei Ferkeln eingesetzt. Aufgrund von Bedenken hinsichtlich seiner Umweltauswirkungen und seiner potenziellen Förderung von Antibiotikaresistenzen bei Nutztieren wird die Europäische Union seine Verwendung ab diesem Monat verbieten. Die Autoren sagen jedoch, dass dieses Verbot möglicherweise nicht dazu beiträgt, die Prävalenz von CC398 zu verringern, da die Gene, die eine Antibiotikaresistenz verleihen, nicht immer mit den Genen verknüpft sind, die eine Resistenz gegen eine Zinkbehandlung verleihen.
MRSA wurde erstmals 1960 bei menschlichen Patienten identifiziert. Aufgrund seiner Resistenz gegen Antibiotika ist es viel schwieriger zu behandeln als andere bakterielle Infektionen. Die Weltgesundheitsorganisation betrachtet MRSA inzwischen als eine der weltweit größten Bedrohungen für die menschliche Gesundheit.
Die Ergebnisse werden heute in der Zeitschrift veröffentlicht eLife.
Marta Matuszewska et al, Stabile Antibiotikaresistenz und schnelle menschliche Anpassung bei Nutztier-assoziiertem MRSA, eLife (2022). DOI: 10.7554/eLife.74819