Dissertation
Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

 

Aneta Dullweber

 

Untersuchungen zum Vorkommen von Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) in Geflügelbeständen

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-98877

title (engl.)

Occurence of Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in poultry flocks

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2010

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/dullwebera_ws10.pdf

abstract (deutsch)

MRSA-Stämme sind in Krankenhäusern, anderen Gesundheitseinrichtungen und auch im ambulanten Bereich seit Jahrzehnten Erreger nosokomialer Infektionen. Neben dem humanmedizinischen Bereich sind in den vergangenen Jahren der veterinärmedizinische Bereich und die Landwirtschaft als neues Reservoir (z. B. Schweine, Rinder, Pferde) in das Blickfeld der MRSA-Epidemiologie gerückt. Es ist bekannt, dass bei Mastschweinen eine klonale MRSA-Linie (ST398) dominiert.

Es galt in der hier vorliegenden Untersuchung zu überprüfen, ob und – falls ja – welche MRSA-Klone beim Geflügel nachzuweisen sind sowie welche Beprobungslokalisation am optimalsten ist. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, den Kenntnisstand zu MRSA beim Geflügel durch gezielte Untersuchungen zu verbessern.

Im Zeitraum von November 2008 bis Januar 2010 wurden insgesamt 30 konventionelle Hähnchenmastbetriebe in Norddeutschland auf das Vorkommen von MRSA untersucht. Die Proben (Staubproben aus der Tierumgebung im belegten Stall) wurden während der zweiten Masthälfte als Swabs an unterschiedlichen Lokalisationen (Gaskanone, Tränkelinie, Zuluftklappe, Temperaturfühler und Tierwaage) in klinisch unauffälligen Beständen entnommen.

Insgesamt erfolgten sechs stufenweise aufeinander aufgebaute Untersuchungsreihen (Voruntersuchung, Untersuchungsreihe 1 – 5), in denen Einzel- und Poolproben untersucht wurden. Für die weiterführenden Untersuchungsreihen wurden acht für Nordwestdeutschland typische Masthähnchenställe ausgewählt. Dabei wurden Trachealtupfer (als Pool von zehn Tieren) sowie zur Kontrolle der Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen im Stall PC-Agar-Abklatschproben (nach dem niederländischen IKB-Schema) entnommen.

Die Swabs sowie die Trachealtupfer wurden zur mikrobiologischen Untersuchung in das Labor der Außenstelle für Epidemiologie der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover in Bakum verbracht und dort in einer Zwei-Stufen-Anreicherung untersucht und mittels PCR bestätigt.

Von ausgewählten MRSA-Isolaten wurden fünf Kolonien als Stichagarkultur an einschlägige Institute (BfR, Berlin und Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover) zur spa-Typisierung versandt.

Eine phänotypische Resistenzprüfung gegen Oxacillin (1µg) wurde in der Agardiffusion durchgeführt.

Für die spa-typisierten Isolate wurde eine Empfindlichkeitsprüfung mittels Mikro-Bouillondilutionstest gegenüber 19 antimikrobiellen Wirkstoffen durchgeführt.

Die wesentlichen Ergebnisse dieser Arbeit lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Es wurden insgesamt 270 Proben aus 30 verschiedenen Betrieben bakteriologisch auf das Vorkommen von MRSA untersucht. In 70 Proben (26 %) gelang der MRSA-Nachweis. Insgesamt waren 14 von 44 (31,8 %) Umgebungspoolproben MRSA-positiv. Die Untersuchung der Einzelproben ergab 56 MRSA-positive Einzelproben von 210 untersuchten, das entspricht 27 %. Von 16 Trachealpoolproben waren zehn MRSA-positiv (62,5 %).

Die MHK-Bestimmungen von 37 Isolaten ergaben, dass neben der bei MRSA-Isolaten grundsätzlich vorhanden Resistenz gegenüber Penicillinen und Cephalosporinen alle Isolate resistent gegen Tetracyclin waren. Insgesamt 89 % der getesteten Isolate zeigten sich als resisten gegenüber dem Makrolid Erythromycin und dem Lincosamid Clindamycin. Niedrige Resisitenzraten von 27 % ergaben sich für das Fluorchinolon Enrofloxacin bzw. 22 % für die Kombination Trimethoprim/Sulfamethoxazol.

Der Vergleich des Einsatzes von antimikrobiellen Wirkstoffgruppen in den untersuchten Betrieben ergab keine wesentlichen Unterschiede, wohingegen deutliche Unterschiede im Reingungs- und Desinektionsmanagement zwischen den untersuchten Betrieben vorlagen.

Als beste Lokalisation zum Nachweis von MRSA aus Staubproben in einem Hähnchenmastbetrieb erwies sich die Tierwaage mit einer Nachweisrate von 31 %. Die Untersuchung der Staubpoolproben ergab, dass erst ab drei positiven Einzelproben der Pool zuverlässig positiv wurde.

Für die 32 ausgewählten spa-typisierten Isolate konnten drei verschiedene spa-Typen nachgewiesen werden: die mit dem ST398-Komplex assoziierten spa-Typen t011 und t034  sowie der spa-Typ t1430. Alle Isolate vom spa-Typ t1430 enthielten in ihrem Genom die SCCmec-II-Kassette, alle t011- und t034-positiven spa-Typen die SCCmec-V-Kassette. Der ST398-Komplex dominierte, aber im Gegensatz zu Schweinebeständen konnten auch spa-Typen nachgewiesen werden, die vermutlich nicht mit dem ST398-Komplex assoziiert sind.

Poolproben aus der Tierumgebung erwiesen sich als wenig sensitiv, für Screeninguntersuchungen auf MRSA sind Einzelstaubproben – besonders von der Tierwaage – vorzuziehen. Die vorgefundenen großen Unterschiede in der MRSA-Häufigkeit im vorliegenden Untersuchungsgut stehen eher mit deutlichen Unterschieden im Reinigungs- und Desinfektions-Management als mit Unterschieden bezüglich der Antibiotikatherapie im Zusammenhang.

Abschließend kann darauf verwiesen werden, dass die Einhaltung der Regeln der GHP (Gute Hygiene-Praxis) eine wichtige Maßnahme zur Minimierung von MRSA in Geflügelmastbeständen darstellt, wofür auch die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung sprechen.

 

abstract (englisch)

MRSA has caused health care infections for decades in hospitals, health care units and in the ambulant areas of human medicine. In the last years veterinary medicine and livestock husbandry have started to focus on the question wether livestock (pigs, cattle and horses) could serve as a new reservoir in the MRSA epidemiology. It is known that the clonal line (ST398) dominates in pigs.

The aim of this study was to determine whether - and if which - MRSA clones occur in poultry, and which locations are the best for sampling. The results of this study are to contribute to improving the knowledge about MRSA of poultry origin.

Thirty industrial broiler farms in the north of Germany were examined on the occurrence of MRSA from November 2008 to January 2010. The samples were taken in the second part of the production cycles from different locations (gas radiator, water system, air inlet, inside temperature sensor, bird scales) in the poultry house from healthy flocks. Six studies ( a pre-study and study 1-5) were performed in which single and pooled samples were examined for MRSA. For further investigation, eight broiler houses were selected, that are typical of the North - West of Germany. To check the cleaning and disinfection status of the poultry house, environmental swabs and PC-agar plates were taken (similar to the Dutch IKB model).

To estimate the MRSA bird prevalence, tracheal swabs (as a pool of ten birds) were taken. The micro-biological investigation of the swabs and the trachea swabs were performed at the Laboratory of the University of Veterinary Medicine Fields Station for Epidemiology, Bakum, in a two step enrichment. For the spa-typing selected MRSA Isolates were send to the Federal Institute for Risk Assessment, Berlin, and the Institute for Food Quality and Food Safety of the University of Veterinary Medicine, Hannover.

A phenotypical susceptibility agar diffusion test for oxacillin (1µg) was performed and a mec-A PCR. For the isolates that were spa-typed a susceptibility test (MIC) for 19 antimicrobial agents was performed.

The most important results of this study can be summarised as follows:

All 270 samples from thirty different farms were investigated for the presence of MRSA. Seventy samples (26 %) were positive for MRSA. Fourteen from the 44 environment pool samples (31,8 %) were positive for MRSA. Analysing the single samples showed 56 MRSA positive samples (27 %) out of 210 examinees. Ten out of 16 tracheal swabs (62,5 %) were also MRSA positive.

Determination of the MIC levels for 37 Ioslates showed the basically resistance against penicillins and cephalosporins, all isolates was resistance against tetracylines. Overall 89 %   of the examined isolates showed resistance against the macrolide erythromycin and the lincosamide clindamycin. Low resistance rates for the fluoroquinolone enrofloxacin (27 %) and 22 % for the trimethoprim sulfamethoxazole combination was detected.

The comparison of the use of antimicrobial active agents in the examined industrial broiler farms didn't show many differences, whereas considerable differences were found in the cleaning and disinfection management between the examined industrial broiler flocks. The best location for detecing MRSA in dust samples from a poultry house turned out to be the bird scales, with a positive sample rate of 31 %. The evaluation of the dust samples showed that the pool sample is only positive when there are three or more positive single samples. For the thirty-two chosen spa-typing isolates, it was possible to demonstrate three different kinds of spa-types: the spa-type t011 and t034, both associated with the ST398-complex; and the spa-type t1430 probably not associated with ST398. All isolates from spa-type t1430 contained the SCCmec-II cassette in their genome. All of the t011 and the t034 positive spa-types contained the SCCmec-V-cassette. The livestock-associated ST398-complex dominated, but in contrast to the pig farming another spa- type t1430 could also be demonstrated.

Pooled samples from the flocks proved to be less sensitive than single samples. For a MRSA screening study single samples should be performed. The results of the different levels of MRSA in this study are more a result of the differences in the cleaning and disinfection management between the farms, than the use of antimicrobial agents in the flock. Results of this study showed that complying with the instructions for GHP (Good Hygienic Practice) is an important and effective measure to minimize MRSA in broiler flocks.

 

keywords

MRSA, Masthähnchen, ST398, MRSA, poultry, ST398

kb

3.370