Verschleppung subtherapeutischer antibakterieller Konzentrationen von Enrofloxacin und ihr Einfluss auf die Resistenzentwicklung kommensaler Escherichia coli im Darm beim Huhn

Ziel der vorliegenden Dissertation war es, mithilfe von Verschleppungsszenarien, in vivo den Einfluss subtherapeutischer Konzentrationen von Fluorchinolonen am Modell von Enrofloxacin auf kommensale E. coli im Darm von Geflügel im Hinblick auf Resistenzentwicklungen zu prüfen. Dazu wurden sowohl die Behandlung mit therapeutischer Dosierung durchgeführt als auch Verschleppungsszenarien an einzelnen Hühnergruppen simuliert. Es konnte gezeigt werden, dass Enrofloxacin und sein aktiver Metabolit Ciprofloxacin während einer therapeutischen Dosierung von 10 mg/kg KG von Hühnern bei einer Behandlungsdauer von fünf Tagen in Sedimentationsstäuben und Bioaerosolen detektierbar waren. Auch bei der Simulation von Verschleppungsszenarien und der damit einhergehenden Applikation subtherapeutischer Dosierungen über das Futter, konnte eine Verteilung der Analyten in der Umgebung nachgewiesen werden. Um den Einfluss subtherapeutischer Dosierungen auf die kommensale Darmflora zu überprüfen, wurden weitere vier Tiergruppen (n=10) in die Studie einbezogen. Eine diente als Kontrollgruppe, eine weitere erhielt die therapeutische Behandlung mit Enrofloxacin über fünf Tage über Tränkwasser und die beiden anderen dienten zur Simulation zweier Verschleppungsszenarien. Dazu wurde zwei Gruppen täglich 3 % beziehungsweise 10 % der therapeutischen Dosierung über das Tränkwasser während einer Behandlungsdauer von 21 Tagen appliziert. Um den Effekt einer therapeutischen Behandlung auf eine vorbelastete Darmflora zu evaluieren, folgte auf diese Vorbehandlung jeweils eine fünftägige therapeutische Behandlung. Die Resistenzentwicklung wurde anhand der Bestimmung der minimalen Hemmkonzentrationen (MHK) von jeweils 10 E. coli-Isolaten pro Tier von insgesamt sechs Hühnern pro Gruppe kontrolliert. Interpretationskriterien waren dabei der epidemiologische Cut-Off (≤ 0,125 µg/ml), ab dessen Überschreitung Resistenzentwicklungen detektiert werden konnten und der klinische Breakpoint (≥ 2,0 µg/ml), wonach die Resistenzträger unter standardisierten Bedingungen als nicht mehr behandelbar galten. Unter der therapeutischen Behandlung entstanden Low-Level-Resistenzen, das heißt, es handelte sich bei den Isolaten nicht mehr um sensible Wildtypen, sondern es erfolgte eine Resistenzentwicklung unter dem klinischen Breakpoint. Die Gruppe, die die 3%ige Verschleppungsdosis erhielt, verhielt sich ähnlich. Nach Abschluss der im Anschluss erfolgenden therapeutischen Behandlung blieben die Low-Level-Resistenzen bestehen. Nach Simulation einer 10%igen Verschleppung, konnten Low-Level-Resistenzen neben High-Level-Resistenzen mit MHKs ≥ 32 µg/ml detektiert werden. Letztere wurden während der therapeutischen Behandlung heraus selektiert, sodass nur noch diese nachgewiesen werden konnten. Nach einer Wartezeit von 20 Wochen war nur noch eine geringe Anzahl resistenter Isolate detektierbar, die Mehrheit der getesteten Isolate bildeten sensible E. coli mit MHKs unter dem epidemiologischen Cut-Off. Mit jeder Form der Exposition von E. coli werden somit Enrofloxacin-Resistenzen im Low-Level-Bereich erzeugt. High-Level-Resistenzen erscheinen lediglich nach Aufnahme hoher Verschleppungskonzentrationen. Diese Low-Level-Resistenzen bleiben während einer Kurzmastperiode von Mastgeflügel mit einer durchschnittlichen Dauer von 29 – 31 Tagen bestehen.