Forschungsprojekt: Monitoring von Antibiotika- und Desinfektionsmittelresistenzen bei verschiedenen Enterococcus Spezies (erweitertes Folgeprojekt zum Bayernweiten Monitoring von Antibiotikaresistenzen)
Kurzbeschreibung:
Dissertation:
Phänotypische und genotypische Resistenz gegen quartäre Ammoniumverbindungen bei antibiotikaresistenten und -sensiblen Enterococcus-Isolaten
Im Rahmen dieser Dissertationsarbeit sollte das Vorkommen antibiotikaresistenter und / oder desinfektionsmitteltoleranter Enterokokken aus verschiedenen Bereichen erfasst und miteinander verglichen werden. Die Enterokokkenstämme wurden je nach Herkunft den Modulen „Mensch“ [Blut- (n = 148) und Stuhlproben (n = 592) von Patienten aus Krankenhäusern der Maximal- und Regionalversorgung, von ambulanten bzw. gesunden Menschen], „Lebensmittel“ [Milch- und Milchproduktproben (n = 496), Fleisch- und Fleischproduktproben vom Rind (n = 73), Schwein (n = 82) und Geflügel (n = 135)] und „Tier“ [Mastitismilch (n = 320) und Kotproben vom Rind (n = 429), Kotproben vom Schwein (n = 336), Kot- und Sockentupferproben vom Geflügel (n = 316), Kotproben vom Hund (n = 138) und von der Katze (n = 100)] zugeordnet. Die mittels des API 20 Strep-Systems und / oder mittels einer Multiplex-PCR auf Ebene der Spezies differenzierten Enterokokkenstämme (n = 3165) wurden auf eine phänotypische Empfindlichkeit gegenüber ausgewählten human- und veterinärmedizinisch bedeutenden Antibiotika untersucht. E. faecalis (n = 819) und E. faecium (n = 131) unterschiedlicher Herkunft wurden zudem auf phänotypischer Ebene einer Empfindlichkeitsprüfung mittels eines Mikrodilutionsverfahrens gegenüber dem auf quartären Ammoniumverbindungen basierten Desinfektionsmittel Sokrena® unterzogen sowie auf genotypischer Ebene mittels einer Endpunkt-PCR zum Nachweis von qac(A/B) qac(C), qac(E?1), qac(G), qac(H), qac(J) und smr untersucht.
Im Modul „Mensch“ wurde eine E. faecalis-Prävalenz von 60,0 bis 73,2 %, im Modul „Lebensmittel“ von 7,6 bis 93,8 % und im Modul „Tier“ von 36,9 bis 68,6 % ermittelt. Die E. faecium-Prävalenzen lagen unter derjenigen von E. faecalis: 15,9 bis 37,5 % (Modul „Mensch“), 5,5 bis 31,3 % (Modul „Lebensmittel“) und 4,4 bis 22,3 % (Modul „Tier“). Weitere Enterococcus spp. waren in 0,2 bis 26,3 % der Proben nachweisbar. Im Allgemeinen waren bei Enterokken aus dem Teilmodul „Schwein“ (Modul „Tier“) die höchsten Resistenzraten zu beobachten, diese reichten bis 86,6 % (Doxycyclin). Verhältnismäßig dicht folgten die Resistenzraten im Teilmodul „Krankenhaus“ (Modul „Mensch“) und „Rind“ (Modul „Tier“), während sich die Resistenzsituation bei Enterokokken ambulanter Patienten (Modul „Mensch“) entspannter darstellte. Im Lebensmittelbereich waren Fleischprodukte stets deutlich höher mit resistenten Enterokokken belastet als Milchprodukte. Abweichend zur generellen Tendenz zeigten bezüglich der Wirkstoffe Ciprofloxacin, Enrofloxacin, Gentamicin-high-level, Imipenem, Levofloxacin und Moxifloxacin Isolate aus dem Teilmodul Krankenhaus (Modul „Mensch“) die höchsten Resistenzraten.
Mittels Mikrodilution wurden aus dem Modul „Mensch“ 4,4 %, aus dem Modul „Lebensmittel“ 9,6 % und aus dem Modul „Tier“ 0,9 % phänotypisch Desinfektionsmitteltolerante E. faecalis-Stämme ermittelt. Der Anteil phänotypisch desinfektionsmitteltoleranter E. faecium-Stämme humanen Ursprungs lag bei insgesamt 6,1 %. Die beobachteten MHK-Werte lagen bei je 5,5 mg Didecyldimethylammoniumchlorid/l, verglichen zu den MK-Werten von je 1,4 mg Didecyldimethylammoniumchlorid/l bei den beiden mitgeführten Referenzstämmen E. faecalis DSM 2570 und E. faecium DSM 20477. In der vorliegenden Studie wurde bei den E. faecium-Stämmen, jedoch nicht bei den E. faecalis-Stämmen, unterschiedlicher Herkunft eine statistisch signifikante Korrelation der Resistenz gegen einzelne der getesteten Antibiotika (Aminoglykosid-high-level, Aminopenicilline) mit der phänotypischen Toleranz gegen Didecyldimethylammoniumchlorid festgestellt.
Der genotypische Nachweis der qac-Resistenzdeterminanten ergab bei vier E. faecalis-Stämmen (n = 586) unterschiedlicher Herkunft das Auftreten eines der Resistenzgene qac(A/B) oder qac(C) (bzw. smr). Bei je einem E. faecalis-Stamm aus den Modulen „Mensch“ (Blutprobe) und „Tier“ (Kotprobe, Rind) wurde dabei qac(A/B) detektiert; ein zweiter E. faecalis-Stamm aus dem Modul „Mensch“ (Stuhlprobe) sowie ein E. faecalis-Stamm aus dem Modul „Lebensmittel“ (Camembertprobe) wiesen jeweils qac(C) bzw. smr auf. Die beiden qac(C)-positiven E. faecalis-Stämme aus den Modulen „Mensch“ und „Lebensmittel“ zeigten auf phänotypischer Ebene keine reduzierte Empfindlichkeit gegenüber Didecyldimethylammoniumchlorid. Dies war ebenso bei dem aus dem Modul „Tier“ isolierten qac(A/B)-positivem E. faecalis-Stamm zu beobachten. Lediglich der aus einer Blutprobe von einem Patienten aus einem Krankenhaus der Regionalversorgung gewonnene qac(A/B)-positive E. faecalis-Stamm war phänotypisch desinfektionsmitteltolerant (MHK = 5,5 mg Didecyldimethylammoniumchlorid/l). Das Auftreten von qac(A/B) bei E. faecalis-Stämmen war begleitet von einer phänotypischen Resistenz gegenüber den Antibiotika Doxycyclin und Erythromycin, während qac(C) (bzw. smr) bei E. faecalis-Stämmen nicht durch die getesteten Antibiotika selektierbar ist.
Anhand der vorliegenden Studienergebnisse kann davon ausgegangen werden, dass derzeit keine Gefahr einer phänotypischen Toleranz gegenüber quartären Ammoniumverbindungen bei E. faecalis und E. faecium-Stämmen vom Mensch, Lebensmittel und Tier besteht; ebenso ist das Vorkommen von qac-Genen, die für eine Toleranz gegenüber quartären Ammoniumverbindungen kodieren sollen, nur selten zu beobachten.
Laufzeit: 2007 - 2009