Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchung zum Vorkommen und zur Kolonisationsdynamik von Methicillinresistenten Staphylococcus aureus (MRSA) bei Schweinen in Mastbeständen in Nordwestdeutschland und Ostdeutschland

Brockers, Birgit

The purpose of this study was to assess the prevalence and the dynamics of the colonization as well as associated influencing factors of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in fattening pigs in Northwestern and Eastern Germany. Forty-eight farms with fattening pigs were analyzed via dust samples for MRSA in a cross-sectional study. The herd prevalence was determined at 81%. Of these farms, twelve farms were selected to ascertain the intra-herd prevalence of MRSA by analysing nasal swabs from 60 pigs. Twelve of the swabs were analysed individually, while the others were put into twelve pools with four swabs each. The mean intraherd prevalence was calculated at 49%. Of the twelve farms, five had zero to low prevalence and the other seven had a high prevalence. There were no farms with a prevalence between 20% and 60%. These twelve farms were further analyzed in a longitudinal study to determine the dynamics of MRSA within a herd. To do so, twelve pigs were sampled four times during the fattening period. This was done for two fattening groups. Dust samples and samples via the “sock method” were also taken at the same time. After the analysis of possible influencing factors, farm specific intervention measures against MRSA were implemented. The results of these intervention measures were analysed after the second fattening group. Within the first group, 59% of the animals were MRSA positive on the day they were brought to the barn, 72% were positive after two weeks, 64% after six weeks and 65% were positive shortly before slaughter. Within the second group, 47% of the animals were MRSA positive on the day they were brought to the barn, 69% were positive after two weeks, 69% after six weeks and 71% were MRSA positive before slaughter. The detection rate of MRSA increased significantly within the first two weeks of the fattening period. Following this peak, the detection rate of MRSA stayed more or less constant. The dynamics of the individual farms however varied considerably. A change of the MRSA-status of individual pigs was also observed. The environment of the pigs also had an influence on the MRSA-status of the pigs and vice versa. An increase of the detection rate of MRSA in the environmental samples during the course of the fattening period was noted as well. In the second group, no success of the proposed intervention measures could be observed. Neither an intensified cleaning and disinfection programme, nor the use of so-called “effective microorganisms” in the feed, nor the spraying of the environment with herbal or essential oils led to a measurable decrease in the detection rate of MRSA. An exception to this was a farm which changed the source of its fattening pigs as well as using a new barn. Important influencing factors however could be identified: fattening pigs from one source were less colonized with MRSA than pigs commingled from more than one nursery unit. Farms with more than 2000 fattening pigs had more MRSA-positive samples than smaller farms. The usage of antibiotics also resulted in more MRSA colonized animals, especially the use of ß-lactams and polypeptide antibiotics. Using more than one kind of antibiotic increased the possibility of colonization with MRSA as well. Further research is needed to analyze the possibilities of reducing the prevalence of MRSA in fattening pigs.

In der vorliegenden Studie wurden das Vorkommen, der Verlauf der Kolonisierung und der Besiedlungsdynamik sowie damit verbundene Einflussfaktoren von Methicillin-resistenten S. aureus (MRSA) in Schweinemastbeständen in Nordwest- und Ostdeutschland untersucht. Es wurden 48 Bestände im Rahmen einer Querschnittsstudie mittels Staubproben auf MRSA untersucht. Dabei konnte eine Prävalenz von 81% MRSA-positiver Mastbestände ermittelt werden. Aus diesem Bestandspool wurden zwölf Bestände ausgewählt und zur Ermittlung der Intraherdenprävalenz mit Nasentupfern von 60 Schweinen, von denen zwölf  Einzeltupfer und zwölf Pools á vier Tupfer auf MRSA untersucht wurden, beprobt. Es konnte eine mittlere Intraherdenprävalenz von 49% berechnet werden. Von den zwölf Beständen waren fünf null bis niedrigprävalent und sieben hochprävalent. Das Mittelfeld mit Prävalenzen von 20% bis 60% fehlte. Diese zwölf Bestände wurden im Rahmen einer Longitudinalstudie zur Untersuchung der MRSA-Dynamiken weiterführend untersucht. Dabei wurden zwölf Schweine an je vier Beprobungsterminen innerhalb von zwei Mastdurchgängen beprobt. Ebenso wurden Staub- und Sockentupferproben an den entsprechenden Beprobungsterminen entnommen. Nach Untersuchung möglicher Einflussfaktoren wurden bestandsspezifische Interventionsmaßnahmen erarbeitet. Die Auswirkungen dieser Maßnahmen wurden in einem zweiten Mastdurchgang nach demselben Schema wiederholt untersucht. Innerhalb des ersten Mastdurchganges konnten bei 59% der Tieren bei der Einstallung, 72% der Tiere nach zweiwöchiger Mast, 64% der Tiere nach sechs Wochen Mast und bei 65% der Tiere bei der Ausstallung MRSA nachgewiesen werden. Innerhalb des zweiten Mastdurchganges konnten bei 47% der Tieren bei der Einstallung, 69% der Tiere nach zweiwöchiger Mast, 69% der Tiere nach sechs Wochen Mast und bei 71% der Tiere bei der Ausstallung MRSA nachgewiesen werden. Die MRSA-Nachweisraten stiegen in den ersten zwei Mastwochen signifikant an. Im Anschluss stellte sich ein mehr oder weniger gleiches Niveau an MRSA-Nachweisen ein. Die eigentliche Dynamik der einzelnen Bestände variierte jedoch in großem Maße. Ein Wechsel des MRSA-Status der Schweine konnte ebenfalls beobachtet werden. Die Umgebung hatte je nach MRSA-Status einen Einfluss auf den Status der Tiere und umgekehrt. Zudem konnte auch bei den Ergebnissen der Umgebungsproben ein Anstieg der MRSA-Nachweise entlang der vier Beprobungstermine beobachtet werden. Im zweiten Durchgang blieben die Maßnahmen zur Reduktion außer in einem Bestand, der die Herkunft seiner Mastläufer wechselte und ein neues Stallgebäude nutzte, erfolglos. So konnte weder eine intensivere Reinigung und Desinfektion, noch der Einsatz von ‚Effektiven Mikroorganismen‘ über das Futter noch die Versprühung von pflanzlichen und ätherischen Ölen zu einer messbaren Reduzierung der MRSANachweise führen. Allerdings konnten wichtige Einflussfaktoren detektiert werden. So waren Mastläufer, die nur aus einer Herkunft stammten bei der Einstallung weniger mit MRSA besiedelt als Läufer aus mehreren Herkünften. Bestände mit über 2000 Mastplätzen erbrachten mehr MRSA-Nachweise als kleinere Bestände. Zudem hatten Bestände, die Antibiotika einsetzten, ebenfalls häufiger MRSA-positiv besiedelte Tiere. Der Einsatz von β-Lactamen und Polypeptid-Antibiotika sowie die Anwendung von zwei statt einem Antibiotika begünstigten eine Besiedlung mit MRSA. Eine weitere Erforschung bezüglich einer möglichen Reduzierung der MRSABelastung in Schweinemastbeständen sollte Gegenstand weiterer Untersuchungen sein.

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Brockers, Birgit: Untersuchung zum Vorkommen und zur Kolonisationsdynamik von Methicillinresistenten Staphylococcus aureus (MRSA) bei Schweinen in Mastbeständen in Nordwestdeutschland und Ostdeutschland. Hannover 2011. Tierärztliche Hochschule.

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