Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Epidemiologische Studie zum Vorkommen von MRSA (Methicillin-resistente Staphylococcus aureus) in ökologisch wirtschaftenden Schweinebeständen

Heine, Ulrike

The aim of this study was to determine the prevalence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in organic pig herds. In a cross-sectional study forty-two different kinds of organic pig farms (finishing farms, farrowing farms, farrow-to-finish farms) were analysed by collecting environmental dust samples and taking nasal swabs. Farm specific data was assessed by a questionnaire. Factors which might have a potential influence on the occurrence of MRSA, like farm size, implementation of cleaning and disinfection or antimicrobial use were given special consideration. In total 18 finishing farms, 12 farrowing farms and 12 farrow-to-finish farms were examined in a two-step procedure. At first each farm was examined by taking environmental dust samples, one for each farm, and 10 nasal swabs from randomly selected pigs. In this way nine of forty-two farms were identified as MRSA-positive. The herd prevalence was determined at 21%. The 31 remaining farms defined as “MRSA negative” were sampled a second time. Now the sample size was increased to 50 to 60 nasal swabs to increase the sensitivity of the detection method, meaning MRSA could have been detected when the within-herd prevalence is 5% and higher. This sampling method increased the MRSA herd-prevalence to 26%. MRSA were significantly more frequently detected in farrowing farms than in finishing or farrow-to-finish farms. The occurrence of MRSA was also significantly higher in larger pig herds with more than 1000 pigs. A direct relationship between the quality of cleaning and disinfection or the frequency of antimicrobial use and the occurrence of MRSA could not be detected. The following longitudinal study was performed in six farms which were MRSA-positive in the cross-sectional study. Nasal and vaginal swabs as well as environmental samples were taken repeatedly from a certain number of marked pigs in three farrowing farms, two finishing farms and in one farrow-to-finish farm. In each farm the MRSA-colonization rate of the farm personnel and of pets, if on a farm, was also examined by taking nasal swabs. With the exception of farm 3 MRSA was detected only sporadically in environmental samples or nasal swabs. In farm 2 and 6 MRSA could not have been found while using this detection method. In farm 3, a farrowing farm, MRSA were detected in nasal swabs as well as in environmental samples each time samples were taken. The examination of the nasal swabs taken from 18 farmers and farm personal was four times MRSA-positive. Also one of the four examined dogs was MRSA-positive (farm 3). In addition, the MRSA spa-types were identified. Spa-types t011 and t034 were detected most frequently, both in nasal swabs from pigs as well as in environmental samples. The same spa-types were found in nasal swabs taken from the humans and the one MRSA-positive dog. The MRSA herd-prevalence in the examined organic pig herds was significantly lower than in conventional pig herds, which were tested at the same time in the same regions using the same sampling scheme. This lower occurrence of MRSA in organic pig herds seems to be due to different factors. The most important might be the lower herd size in organic pig farming: The herd size is most probably associated with further factors like the implementation of cleaning and disinfection procedures or the use of antimicrobial substances, which could indirectly affect the MRSA-status. Moving animals less than in conventional pig farming in combination with the preferred form of closed systems in organic pig farming might be also a reason for the lower MRSA occurrence. Because of this, the probability of the introduction of MRSA from other pig herds into organic herds is low. A potential risk factor for the introduction of MRSA in organic pig herds might be the purchase of gilts, which were raised in an MRSA-positive conventional farm. Further research is necessary to examine especially the introduction of MRSA in organic pig herds with potentially positive gilts or other replacement animals by regular screenings of animals and their environment. The lower MRSA herd-prevalence in organic pig herds must be taken into consideration for future studies by choosing a sufficiently large sampling size.

In der vorliegenden Studie wurde das Vorkommen von MRSA in ökologisch wirtschaftenden Schweinebeständen untersucht. In einer Querschnittsstudie wurden zunächst 42 ökologisch wirtschaftende Bestände unterschiedlicher Betriebsstrukturen (Mastbestände, Ferkelerzeugerbetriebe, geschlossene Systeme) im gesamten Bundesgebiet beprobt. Bestandsspezifische Daten wurden mit Hilfe eines Fragebogens erhoben. Potentielle Einflussfaktoren auf den MRSA-Status, wie die Bestandsgröße, die Durchführung von Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen oder der Einsatz von Antibiotika fanden dabei besondere Berücksichtigung. Insgesamt 18 Mastbestände, 12 Ferkelerzeugerbetriebe und 12 geschlossene Systeme wurden in einem zweistufigen Untersuchungsverfahren zuerst mittels zehn Nasenabstrichen und einer Umgebungsstaubprobe pro Bestand untersucht. Dabei konnten neun von 42 Beständen (Bestandsprävalenz 21%) als MRSA-positiv identifiziert werden. Die mittels dieser Stichprobengröße als MRSA-negativ definierten Bestände wurden anschließend erneut beprobt. Dazu wurde die Stichprobengröße auf 50 bis 60 Nasentupfer erhöht, um bereits eine MRSA-Intraherdenprävalenz ab 5% abschätzen und so die Sensitivität des Nachweisverfahrens steigern zu können. Dadurch konnten zwei weitere Bestände als MRSA-positiv identifiziert werden. Damit betrug die im Rahmen der Querschnittsstudie ermittelte MRSA-Bestandsprävalenz 26%. Hierbei konnten MRSA signifikant häufiger in Ferkelerzeugerbetrieben, als in Mastbeständen und geschlossenen Systemen nachgewiesen werden. Auch wurde ein signifikant häufigeres Vorkommen von MRSA in größeren Beständen mit mehr als 1000 Tieren festgestellt. Ein direkter Zusammenhang des Vorkommens von MRSA mit der Qualität der Reinigung und Desinfektion sowie dem Einsatz von Antibiotika konnte nicht festgestellt werden. Die sich anschließende Longitudinalstudie wurde in sechs aus der Querschnittsstudie als MRSA-positiv hervorgegangenen Beständen durchgeführt. Hierfür wurden in drei Ferkelerzeuger- und zwei Mastbeständen sowie einem geschlossenen System eine festgelegte Anzahl gekennzeichneter Einzeltiere sowie die Tierumgebung an mehreren Beprobungsterminen untersucht. In allen sechs Beständen wurden neben den Schweinen auch Landwirte, Angehörige und, soweit vorhanden, Haustiere mittels Nasenabstrichen auf eine MRSA-Besiedlung untersucht. Mit Ausnahme des Bestandes 3 konnten in der Longitudinalstudie nur vereinzelt MRSA in Umgebungsproben oder bei Einzeltieren nachgewiesen werden. In den Beständen 2 und 6 wurden mit dieser Untersuchungsmethode keine MRSA gefunden. Im Bestand 3, einem Ferkel erzeugendem Betrieb, wurden zu allen Beprobungszeitpunkten sowohl in der Tierumgebung als auch bei Sauen und Ferkeln MRSA nachgewiesen. Die Untersuchung der Nasenabstriche von 18 beruflich exponierten Personen in MRSA-positiven Beständen ergab in vier Fällen den Nachweis von MRSA. Auch einer von vier untersuchten Haus- und Hofhunden war MRSA-positiv (Bestand 3). Die Bestimmung der MRSA spa-Typen ergab ein gehäuftes Auftreten von t011 und t034 in den Umgebungsproben sowie in den Nasenabstrichen von Schweinen. Dieselben spa-Typen konnten auch bei den MRSA-Isolaten beruflich exponierter Personen sowie bei dem einen positiven Hund nachgewiesen werden. In den untersuchten ökologisch wirtschaftenden Schweinebeständen wurde, im Vergleich zu konventionell bewirtschafteten Beständen, eine deutlich geringere MRSA-Prävalenz ermittelt. Als Einflussfaktor auf den MRSA-Status von ökologisch wirtschaftenden Schweinebeständen kommt der Bestandsgröße wahrscheinlich eine besondere Bedeutung zu: Sie impliziert eine, die Ausbreitung von MRSA möglicherweise begünstigende Ausprägung weiterer Faktoren, denen zumindest ein indirekter Einfluss auf den MRSA-Status eines Bestandes zugeschrieben werden kann. Dazu zählen unter anderem die Durchführung von Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen sowie der Einsatz von Antibiotika. Auch dem Tierverkehr scheint eine Bedeutung als Einflussfaktor auf den MRSA-Status zuzukommen: Die bevorzugte Betriebsform des geschlossenen Systems in der ökologischen Landwirtschaft führt voraussichtlich zu einem verminderten Risiko des Eintrags von MRSA aus anderen Schweinebeständen. Dagegen ist möglicherweise der kontinuierliche Eintrag von MRSA durch den Zukauf von Jungsauen aus eventuell MRSA-positiven konventionellen Beständen als potentieller Risikofaktor in Betracht zu ziehen. Es gilt nun, die Eintragsquellen von MRSA in die ökologische Schweinehaltung in weiterführenden Studien detailliert zu untersuchen. Durch ein regelmäßiges Screening von Tieren und Umgebung mit einer repräsentativen, auch niedrigere Intraherdenprävalenzen erkennenden Stichprobengröße können Erkenntnisse gewonnen werden, die es ermöglichen die Ausbreitung von MRSA einzudämmen.

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Heine, Ulrike: Epidemiologische Studie zum Vorkommen von MRSA (Methicillin-resistente Staphylococcus aureus) in ökologisch wirtschaftenden Schweinebeständen. Hannover 2011. Tierärztliche Hochschule.

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