In Zusammenarbeit mit dem Michigan Department of Health and Human Services haben Forscher der Michigan State University gezeigt, dass Antibiotikaresistenzgene im Bakterium Campylobacter jejuni, einer der Hauptursachen für lebensmittelbedingte Krankheiten, weit verbreitet sind.
Das Team fand heraus, dass mehr als die Hälfte der aus Patienten in Michigan isolierten C. jejuni genetisch gegen mindestens ein Antibiotikum geschützt sind, das zur Bekämpfung bakterieller Infektionen eingesetzt wird. Der vollständige Bericht des Teams wird in der Zeitschrift veröffentlicht Mikrobielle Genomik.
„Wir wissen, dass es diese Krankheitserreger schon immer gibt, aber der Einsatz ausgefeilterer Genomsequenzierungstools ermöglicht es uns, sie anders zu betrachten“, sagte Shannon Manning, Projektleiterin und Professorin der MSU Research Foundation in der Abteilung für Mikrobiologie und Molekulargenetik. „Wir haben herausgefunden, dass die Genome äußerst vielfältig sind und viele Gene enthalten, die sie vor zahlreichen Antibiotika schützen können.“
Der Bericht des Teams bietet Epidemiologen, Mitarbeitern des Gesundheitswesens und anderen Spezialisten wertvolle technische Erkenntnisse, Manning betonte jedoch auch, was die Ergebnisse des Teams für den Durchschnittsbürger bedeuten.
Obwohl die meisten ansonsten gesunden Erwachsenen solche Magen-Darm-Erkrankungen ohne Antibiotika bekämpfen können, gebe es Menschen, für die C. jejuni ein ernstes Problem darstelle, sagte sie. Infektionen können zu Krankenhausaufenthalten, Autoimmun- und neurologischen Komplikationen, langfristigen Behinderungen und sogar zum Tod führen.
Das Ausmaß der Antibiotikaresistenz bei dieser Art zu verstehen und zu wissen, gegen welche Antibiotika verschiedene Stämme resistent sind, kann dazu beitragen, dass Patienten früher bessere Behandlungspläne erhalten.
„Wenn wir die Art der Antibiotikaresistenzgene kennen, die Campylobacter besitzt, dann wissen wir, welche Antibiotika wir einem Patienten nicht verabreichen sollten“, sagte Manning. Dies kann zu besseren Patientenergebnissen und kürzeren Krankenhausaufenthalten führen.
Der Befund hat auch weitreichendere Auswirkungen. Nachdem Menschen eine Infektion abgewehrt und der Erreger abgetötet haben – mit oder ohne Antibiotika –, können seine Gene zurückbleiben, einschließlich derjenigen, die für eine Antibiotikaresistenz sorgen. Andere Mikroben können diese Gene dann aufnehmen, in ihr eigenes Genom integrieren und Resistenzen entwickeln.
„Das ist wirklich wichtig. Durch Lebensmittel übertragene Krankheitserreger sind allgegenwärtig. Sie kommen in den Lebensmitteln vor, die wir essen, aber auch in Tieren und Umgebungen, mit denen wir regelmäßig in Kontakt kommen“, sagte Manning. „Wenn sie Resistenzgene in sich tragen, können sie uns nicht nur krank machen, sondern die Gene auch leicht auf andere Bakterien übertragen.“
Dies unterstreiche die Bedeutung der Lebensmittelhygiene und -sicherheit, sagte Manning, einschließlich der Vermeidung einer Kreuzkontamination anderer Lebensmittel und Oberflächen vor dem Kochen.
Die genetische Analyse des Teams ermöglichte es den Forschern auch, den Wirt oder die Quelle bestimmter Stämme zu bestimmen. Das heißt, sie konnten vorhersagen, ob die Bakterien von bestimmten Tieren stammten oder Generalisten waren, die häufig in mehreren Wirten vorkommen.
„Als wir diese Genomanalyse durchführten, stellten wir fest, dass die meisten Patienten in Michigan mit Stämmen infiziert waren, die mit Hühner- oder Rinderwirten in Verbindung standen“, sagte Manning. Das Team stellte fest, dass Infektionen auch häufiger in ländlichen Gebieten auftraten, was darauf hindeutet, dass es wichtig sein könnte, den Kontakt mit diesen Tieren und ihrer Umgebung zu überwachen und möglicherweise zu kontrollieren.
Durch die Konzentration auf Michigan und die Zusammenarbeit mit Krankenhäusern im gesamten Bundesstaat konnten die Forscher auch detailliertere und lokalere Erkenntnisse gewinnen. Bei der Untersuchung der 214 von echten Patienten gewonnenen Stämme beobachteten die Forscher für Michigan spezifische Trends, die andernfalls möglicherweise unbemerkt geblieben wären.
Obwohl die Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten eine betreiben bundesweites Netzwerk Viele Bundesstaaten, darunter Michigan, sind nicht Teil dieses Systems, da sie lebensmittelbedingte Krankheitserreger überwachen.
„Wir haben in Michigan einzigartige ökologische und landwirtschaftliche Faktoren, die sich darauf auswirken können, wie diese Krankheitserreger in bestimmten Wirten und Umgebungen überleben und sich vermehren“, sagte Manning, dessen Team auch andere Hauptverursacher lebensmittelbedingter Krankheiten untersucht, darunter E. coli, Shigella und Salmonellen.
„Wenn Sie nicht nach ihnen suchen und sie bewerten, können Sie nicht identifizieren, welche Faktoren für Infektionen und Antibiotikaresistenzen am wichtigsten sind, oder definieren, wie sich Michigan von anderen Regionen unterscheidet“, sagte sie.
Mehr Informationen:
Jose A. Rodrigues et al., Pangenomische Analysen von antibiotikaresistentem Campylobacter jejuni offenbaren einzigartige Abstammungsverteilungen und epidemiologische Zusammenhänge, Mikrobielle Genomik (2023). DOI: 10.1099/mgen.0.001073