Eine Studie, in der Proben des Superkeims Clostridioides difficile in 14 Schweinefarmen in Dänemark untersucht wurden, stellt fest, dass mehrere Antibiotikaresistenzgene zwischen Schweinen und menschlichen Patienten geteilt werden, was den Beweis dafür liefert, dass eine Tier-zu-Mensch-Übertragung (Zoonose) möglich ist.
Die Studie von Dr. Semeh Bejaoui und Kollegen von der Universität Kopenhagen und dem Statens Serum Institut in Dänemark wird auf dem diesjährigen European Congress of Clinical Microbiology & Infectious Diseases (ECCMID) in Lissabon, Portugal (23.-26. April) vorgestellt.
„Unser Fund von multiplen und gemeinsamen Resistenzgenen weist darauf hin, dass C. difficile ein Reservoir von antimikrobiellen Resistenzgenen ist, die zwischen Tieren und Menschen ausgetauscht werden können“, sagt Dr. Bejaoui. „Diese alarmierende Entdeckung deutet darauf hin, dass sich Antibiotikaresistenzen weiter ausbreiten können als bisher angenommen, und bestätigt die Verbindungen in der Resistenzkette, die von Nutztieren zum Menschen führt.“
C. difficile ist ein Bakterium, das den menschlichen Darm infiziert und gegen alle außer drei gängigen Antibiotika resistent ist. Einige Stämme enthalten Gene, die es ihnen ermöglichen, Toxine zu produzieren, die schädliche Entzündungen im Darm verursachen können, was zu lebensbedrohlichem Durchfall führt, hauptsächlich bei älteren Menschen und Krankenhauspatienten, die mit Antibiotika behandelt wurden.
C. difficile gilt als eine der größten Bedrohungen durch Antibiotikaresistenzen in den USA – und verursachte 2017 schätzungsweise 223.900 Infektionen und 12.800 Todesfälle bei Gesundheitskosten von mehr als 1 Milliarde US-Dollar.
Ein hypervirulenter Stamm von C. difficile (Ribotyp 078; RT078), der schwerwiegendere Krankheiten verursachen kann, und sein Hauptsequenztyp 11 (ST11) werden mit einer steigenden Anzahl von Infektionen in der Gemeinschaft bei jungen und gesunden Personen in Verbindung gebracht. Nutztiere wurden kürzlich als RT078-Reservoire identifiziert.
In dieser Studie untersuchten dänische Wissenschaftler die Prävalenz von C. difficile-Stämmen in Nutztieren (Schweine) und das Potenzial für eine zoonotische Ausbreitung von Genen für antimikrobielle Resistenz durch Vergleich mit klinischen Isolaten von dänischen Krankenhauspatienten.
Zwischen 2020 und 2021 wurden Stuhlproben von 514 Schweinen in zwei Chargen von Farmen in ganz Dänemark gesammelt. Charge A umfasste 2020 330 Proben von Sauen, Ferkeln und Schlachtschweinen aus vierzehn Farmen. Die 184 Proben in Charge B wurden während der Schlachtung im Jahr 2021 gesammelt.
Die Proben wurden auf das Vorhandensein von C. difficile gescreent, und die genetische Sequenzierung wurde verwendet, um festzustellen, ob sie Toxin- und Arzneimittelresistenzgene enthielten. Die Genomsequenzierung wurde auch verwendet, um die C. difficile-Isolate aus den Schweineproben mit 934 Isolaten zu vergleichen, die von Patienten mit C. difficile-Infektion im gleichen Zeitraum gesammelt wurden.
Von 514 Schweineproben hatten 54 Hinweise auf C. difficile (Charge A = 44, Charge B = 9). Weitere Analysen von 40 Proben (Charge A=33, Charge B=7) ergaben, dass C. difficile bei Ferkeln und Sauen häufiger vorkam als bei Schlachtschweinen. Die Autoren spekulieren, dass dies auf den Altersunterschied zwischen Ferkeln und erwachsenen Schweinen zurückzuführen sein könnte – wobei die jüngeren Schweine eine Mikrobiota-Zusammensetzung haben, die sie anfälliger für eine erfolgreiche Besiedelung macht.
Insgesamt dreizehn bei Tieren gefundene Sequenztypen stimmten mit denen überein, die in Stuhlproben von Patienten gefunden wurden. ST11, ein tierassoziierter Stamm, war am häufigsten (Schwein = 21, Mensch = 270). In sechzehn Fällen waren die ST11-Stämme bei Menschen und Tieren identisch (siehe Tabelle 1 und Abbildung 1 in den Anmerkungen für die Redaktion).
Alle Isolate von Tieren waren positiv für die Toxin-Gene und zehn waren auch hypervirulent, mit einer noch größeren Fähigkeit, Krankheiten zu verursachen.
Insgesamt enthielten 38 Isolate der Tiere mindestens ein Resistenzgen – und insgesamt wurde eine Resistenz für sieben Antibiotikaklassen vorhergesagt, von denen die häufigsten Makrolide, ß-Lactame, Aminoglykoside und Vancomycin waren – die für die Behandlung schwerer Bakterien wichtig sind Infektionen.
„Der übermäßige Einsatz von Antibiotika in der Humanmedizin und als billige Produktionsmittel in landwirtschaftlichen Betrieben macht unsere Fähigkeit zunichte, bakterielle Infektionen zu heilen“, sagt Dr. Bejaoui. „Besonders besorgniserregend ist das große Reservoir an Genen, die Resistenz gegen Aminoglykoside verleihen, eine Klasse von Antibiotika, gegen die C. difficile von Natur aus resistent ist – sie werden bei dieser Art nicht für die Resistenz benötigt. C. difficile spielt daher eine Rolle bei der Verbreitung dieser Gene andere anfällige Arten“
Sie fährt fort: „Diese Studie liefert weitere Beweise für den evolutionären Druck im Zusammenhang mit der Verwendung von antimikrobiellen Mitteln in der Tierhaltung, die auf gefährlich resistente menschliche Krankheitserreger auswählt. Dies unterstreicht die Bedeutung eines umfassenderen Ansatzes für das Management von C. difficile-Infektionen , um alle möglichen Verbreitungswege zu berücksichtigen.“
Trotz der wichtigen Ergebnisse stellen die Autoren mehrere Einschränkungen fest, darunter, dass sie die Richtung der Übertragung nicht bestimmen konnten. Wie Dr. Bejaoui erklärt: „Die Tatsache, dass einige der Stämme sowohl in menschlichen als auch in tierischen Isolaten identisch waren, legt nahe, dass sie zwischen Gruppen geteilt werden könnten, aber bis wir tiefere phylogenetische Analysen durchführen, können wir die Richtung der Übertragung nicht bestimmen, was auch möglich wäre bidirektional sein, wobei die Bakterien in der Gemeinde und den Farmen kontinuierlich ausgetauscht und erweitert werden.
Bereitgestellt von der Europäischen Gesellschaft für klinische Mikrobiologie und Infektionskrankheiten