Bakterielle Zoonosenerreger

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1 Bakterielle Zoonosenerreger Blinde Passagiere erobern eine neue Welt Prof. Dr. Dr. h.c. Helge Karch Westfälische Wilhelms-Universität Münster Berlin,

2 Bakterielle Zoonosen auf dem Vormarsch Enger Tier- und Menschkontakt Tier Lebensmittel Mensch Weltweiter Tiertransport Risikopatienten Genetische Veränderungen der Erreger

3 Mensch/Tier/ Bakterien Organismus Genom Gene Jahr E. coli O157:H7 5,6 Mbp Fruchtfliege 180 Mbp Honigbiene 236 Mbp Hund 2,4 Gbp Maus 2,5 Gbp* Katze 2,7 Gbp Rind 3 Gbp Mensch 3,2 Gbp / 2006 Stand: 10/2009 * nur Euchromatin

4 Single Nucleotide Polymorphisms (SNP) Einzel-Nukleotid-Polymorphismen 90% der genetischen Veränderungen sind durch SNPs verursacht Identitätsmarker Vaterschaftstest Organismus 1: Gen A Organismus 2: Gen A 3 ATTCGACGTATTG 5 5 TAAGCTGCATAAC 3 3 ATTCGATGTATTG 5 5 TAAGCTACATAAC 3 SNP

5 SNP-Analysen bei Zoonosenerregern am Beispiel von EHEC O157 SNP Epidemiologie Evolution Forensik 71 EHEC O157-Isolate aus Deutschland, USA und Japan alle vom Sequenztyp 11 Genomsequenzierungen (Missouri) SNP-Analysen (Münster)

6 EHEC O157 Epidemiestämme

7 SNP-Analysen von EHEC O55/O157 (ST11) Evolution von EHEC O55/O157 (ST11) Zahlreiche SNP Drei Subgruppen (A, B, C) Subgruppe C besteht aus 3 Clustern Unterschiedliches Alter Leopold et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 2009

8 Transfer von EHEC O157:H7 Cluster 1 von der Alten in die Neue Welt

9 EHEC O157:H7 von Tier und Mensch: SNP Vergleich

10 Verweilzeiten und Ausscheidung von EHEC in Tier und Mensch Rind Mensch Infektion Woche

11 Tierische Superausscheider und humanes Infektionsrisiko Faktoren: - Rinder - Pathogen -Umwelt Rind EHEC O157 kolonisieren das terminale Rektum EHEC O157 Ausscheidung Bauernhof Management-Faktoren Höheres Infektionsrisiko EHEC O157 gelangt in die Umwelt Mensch Risiko-Faktoren - Höhere Exposition Erhöhtes Infektionsrisiko?

12

13 Genverlust im Infektionsverlauf Positiv- kontrolle stx2b stx2a Gene in beiden Genomen verlorene Gene

14 Stx-Verlust ist in EHEC weit verbreitet Mellmann et al., Gastroenterology 136, 2009

15 stx-/eae eae+ E. coli vs. STEC 2. Same non-stx virulence profiles ure ter nlee-b pagc sen efa1 sfpa lpfao157-oi154 lpfao157-oi141 lpfao26 iha cdt-v EHEC-hlyA stx- stx+ stx- stx+ stx- stx+ stx- stx+ O26:H11/H - O103:H2/H - O145:H28/H - SF O157:H - Mellmann et al., Gastroenterology 136, 2009

16 HUS-assoziierte stx-/eae eae+ E. coli = EHEC that lost Stx x (EHEC-LST) EHEC-LST = Stx-negative ( disguised )) EHEC

17 Mensch Antibiotika, Wirtsfaktoren + stx-phage Tier - stx-phage Umwelt Tetrahymena

18 Methicillin-resistente S. aureus Uniklinikum Münster (MRSA) beim Menschen Patient

19 MRSA als Krankheitserreger bei Tieren Morgan M, 2008: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus and animals: zoonosis or humanosis? J Antimicrob Chemother. Hanselman BA et al., 2006: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus colonization in veterinary personnel. Emerg. Infect. Dis. Weese JS, 2004: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in horses and horse personnel. Vet Clin North Am Equine Pract. Friedrich AW et al. 2003: Nosokomiale Infektionen in der modernen Tierklinik. Pferdeheilkunde

20 Extended Host Spectrum Genotypes Genetischer Pool S. aureus Genetischer Pool S. aureus 5 EHSG z.b. ST398 Walther et al., J Clin Microbiol. 47, 2009

21 Schweinedichte in der EUREGIO Enschede Münster Anzahl Schweine pro qkm

22 ST398 tritt zunehmend in Krankenhäusern auf 05/ / / /2009

23 Spa-CC011 (als( Indikator ST398) in Blutkulturen vs. Screeningisolaten Niederlande Deutschland

24 Logistische Regressionsanalyse der Risikofaktoren bei Patienten des Universitätsklinikums tsklinikums Münster M mit MRSA spa-cc011 (Fälle) vs. anderen (nosokomialen) MRSA-Typen (Kontrollen) aus Screeningabstrichen Köck et al., Eur J Clin Microbiol Infect Dis, epub ahead of print

25 Ronda & Amadeo Felix

26 Methicillin-resistente S. aureus (MRSA) bei Mensch und Tier Uniklinikum Münster Patient?

27 Blinde Passagiere sind schon an Bord Mensch Tier S. aureus, E. coli, Campylobacter 5 EHSG: Gene für Resistenzen, Toxine, z.b. stx (EHEC) cfr (MRSA) luks-pv (MRSA) lukf-pv (MRSA) S. aureus, E. coli, Campylobacter

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