MRSA Was hat ein Krankenhauskeim mit Schweinen zu tun?

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1 Züchtungskunde, 81, (1) S , 2009, ISSN Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart MRSA Was hat ein Krankenhauskeim mit Schweinen zu tun? J. Harlizius Zusammenfassung Weltweit können gesunde Menschen mit MRSA besiedelt sein. Als Hospitalismuserreger können sie zu Wundinfektionen führen. Auch bei den verschiedensten Nutz- oder Heimtieren und deren Besitzern werden die Erreger nachgewiesen. Aktuelle Untersuchungen aus verschiedenen Ländern zeigen, dass die Schweinehaltung als ein Risikofaktor für die Besiedlung anzusehen ist. Die MRSA-Prävalenz in deutschen Schweinehaltungen ist mit 18-70% hoch. In allen Altersgruppen (Sauen, Ferkel und Mastschweine) können MRSA gefunden werden. Molekulargenetische Untersuchen zeigen, dass sie in der Regel zum Stamm ST398 gehören. In Zukunft muss die Verbreitung noch weiter untersucht werden: wie groß ist die tatsächliche Gefährdung der Menschen, und wann treten Erkrankungen durch welche Stämme auf? Für epidemische Stämme bei Mensch und Tier mit einem hohen Gefährdungspotential muss ein Frühwarnsystem aufgebaut werden. Schlüsselwörter: MRSA, Schwein, Krankenhaus, Prävalenz, ST398 Summary MRSA Is a hospital-acquired infection related to pigs? MRSA causes hospital- and community-acquired infections in humans throughout the world. Furthermore, MRSA has been described in all kinds of domestic or companion animals and their human owners. Recent studies from different countries indicated that pig-farming is a risk factor for MRSA-colonization in humans admitted to hospitals. The prevalence of MRSA in German pig herds is with 18 70% high. MRSA has been identified at all ages (sows, piglets and fatteners). Molecular typing revealed that all MRSA were closely related and as a rule they belong to strain ST 398. Future activities will focus on a more detailed characterization of the prevalence in the herds and on identification of virulence markers. In addition, an early warning system for epidemic MR- SA-types has to be established to prevent emerging diseases in animals and humans. Keywords: MRSA, pig, hospital, prevalence, ST398 1 Einleitung Staphylococcus aureus (S. aureus) wird bei Tieren und beim Menschen häufig nachgewiesen, vor allem in den vorderen Nasenpartien und auf der Haut. Etwa 30-40% der Menschen 1 Jürgen Harlizius, Tiergesundheitsdienst der Landwirtschaftskammer NRW, juergen.harlizius@lwk.nrw.de

2 MRSA Was hat ein Krankenhauskeim mit Schweinen zu tun? 37 sind ständig besiedelt, ohne zu erkranken. Der fakultativ pathogene Keim kann aber Wundinfektionen bei Mensch und Tier mit eitriger Dermatitis, Furunkel- oder Abszessbildung und Nekrosen verursachen. Die schwerwiegende akute oder chronische Verlaufsform mit Endokarditis, Bakteriämie, Pyämie und/oder Septikämie kann auch zum Tode führen. Schon seit den frühen 60er Jahren sind auch Methicillin/Oxacillin-resistente Stämme (MRSA) bekannt. Es wird geschätzt, dass MRSA-Stämme in Deutschland rund humane Erkrankungen pro Jahr verursachen; ca. 2 4% der Menschen sind symptomlose Träger. Ein schlechtes Hygienemanagement in Krankenhäusern, Pflegeeinrichtungen und Krankentransportfahrzeugen spielt bei der Verbreitung der resistenten Erreger in der Humanpopulation eine entscheidende Rolle. In vielen Ländern ist in den letzten Jahren die Prävalenz von MRSA angestiegen. In Deutschland liegt ihr Anteil an allen S. aureus-isolaten aus Blutkulturen zurzeit bei ca %, in Großbritannien jedoch bei ca. 40% und in den USA bei über 60% [Abb. 1](EARSS-Report 2005, NNIS 2004, Woodford und Livermore, 2001). Im Gegensatz dazu ist dieser Anteil in einigen europäischen Ländern (Skandinavien, Niederlande) sehr viel niedriger und liegt bei unter 1% (EARSS-Report 2005). Dies ist auf ein gutes langjähriges MRSA-Hygienemanagement in den Krankeneinrichtungen zurückzuführen. 2 MRSA bei Tieren Aber nicht nur in den Krankenhäusern, auch in Tierkliniken können MRSA vermehrt nachgewiesen werden (Friedrich und Friedrich, 2004; Tomlin et al., 1999; Walther USA UK D NL Abb. 1. MRSA positive Staphylococcus aureus Blutkulturen beim Menschen in verschiedenen Ländern MRSA positive Staphylococcus aureus blood cultures in humans in different countries

3 38 Harlizius et. al., 2006). Auch bei Katzen, Hunden, Kaninchen und anderen Heimtieren sowie Exoten und unseren landwirtschaftlichen Nutztieren sind positive Nachweise und Erkrankungen beschrieben; seltener sind sie bei der Mastitis zu finden. Mit sensitiven Methoden können die Erreger selbst in genusstauglichen Fleischproben der verschiedensten Tierarten nachgewiesen werden (Cuny et al., 2006; Friedrich et al., 2004; Moodley et al., 2006; Rich und Roberts, 2006; Walther et al., 2007; Weese et al., 2007; Wieler, 2008). In den letzten Jahren häufen sich Meldungen über Infektionen bei Menschen mit engem Tierkontakt (Van Loo et al., 2007; Witte et al., 2007). Bei Tierärzten und Tierarzthelferinnen wurde eine höhere Besiedlung als bei anderen Bevölkerungsgruppen nachgewiesen (Hanselmann et al., 2006; Wulf et al., 2006). 3 MRSA beim Schwein In den Niederlanden wurde festgestellt, dass bei positiven Nachweisen häufig ein enger Kontakt zu Schweinehaltungen bestand (De Neeling et al., 2007; Huijsdens et al., 2006; Wulf et al., 2006). In über 40% der untersuchten Schweine haltenden Betrieben wurden MRSA gefunden. Daher werden heute Schweinehalter in den Niederlanden bei Aufnahme in ein Krankenhaus erst einmal isoliert und untersucht. Auch in anderen Ländern wie Belgien, Kanada oder Dänemark konnten in der Schweinehaltung Befallsraten von weit über 50% nachgewiesen werden (Armand-Lefevre et al., 2005; Guardabassi et al., 2007; Khanna et al., 2007; Sergio et al., 2007). Molekulare Typisierungen zeigen, dass die Isolate in der Regel zum Multilocus sequence type (MLST) ST398 gehören, der wiederum in mehreren Subtypen existiert, den Staphylokokken-Protein A (spa) Typen; hier vor allem t011, t034, t108, t567 und t1451. Eine originäre Herkunft beim Schwein liegt nahe (De Neeling, 2007; Wiehler, 2008). Sowohl in den Niederlanden als auch in Deutschland ist eine Zunahme der ST398 Nachweise beim Menschen zu beobachten. In den Jahren 2006 und 2007 wurden beim nationalen Referenzlabor dem Robert Koch Institut in Wernigerode unter 3544 MRSA-Einsendungen acht Fälle von Infektionen mit ST398 beim Menschen nachgewiesen (Cuny und Witte, 2008). Im letzten Jahr lagen noch keine Untersuchungsergebnisse aus Schweinebeständen in Deutschland vor. Auf Grund von EU-Vorschriften (EFSA) werden inzwischen in allen Mitgliedsländern Untersuchungen auf MRSA im Stallstaub aus Schweinehaltungen durchgeführt. Inzwischen sind erste Ergebnisse zum Vorkommen in Nordwestdeutschland veröffentlicht worden. 678 Schweine aus 347 Beständen Tab. 1. MRSA Ergebnisse von zwei ausgewählten Betrieben. Untersuchung in verschiedenen Altersgruppen MRSA results of 2 selected farms. Screening in different ages Jungsauen Sauen Ferkel Läufer Mast Betrieb +* +* A B gesamt * Betrieb A: 94/110 Tiere (85%) positiv, Betrieb B: 60/110 Tiere (55%) positiv

4 MRSA Was hat ein Krankenhauskeim mit Schweinen zu tun? 39 sind untersucht worden. 13% der Tiere und 18% der Bestände waren positiv (Meemken et al., 2008). Auch bei unseren Untersuchungen in schweinehaltenden Betrieben in Nordrhein-Westfalen konnte eine hohe Prävalenz nachgewiesen werden. Von 40 untersuchten Betrieben waren 28 (70%) positiv. In zwei ausgewählten positiven Betrieben konnten in allen Altersstufen MRSA nachgewiesen werden. Allerdings waren bei einem Betrieb die Jungsauen, die auch aus einem negativ getesteten Bestand stammten, im Eingliederungsstall negativ (Tab. 1) (Harlizius et al., 2008). 4 Schlussfolgerungen MRSA sind auch in den Schweinebeständen Nordwestdeutschlands weit verbreitet. In erster Linie wird der MLST Stamm ST398 gefunden. Für Personen mit engem Kontakt zu Schweinen besteht ein höheres Risiko der Besiedlung. Daher ist eine diesbezügliche Untersuchung von betroffenen Personen vor längeren Krankenhausaufenthalten oder Operationen zu empfehlen. Eine besondere Infektionsgefahr durch das Lebensmittel Fleisch besteht nicht. MRSA werden nicht nur bei Nutztieren, sondern auch bei Heim- und Hobbytieren gefunden. Die Verbreitung der MRSA-Stämme bei allen Tierarten - vor allen Dingen, wenn ein enger Mensch-Tier-Kontakt besteht, muss weiter beobachtet werden. Es muss überprüft werden, wie groß die tatsächliche Gefährdung der Menschen ist, wann Erkrankungen auftreten und welche Stämme dazu geführt haben. Hier müssen Human- und Tiermediziner eng zusammenarbeiten. Ein Frühwarnsystem für epidemische Stämme, die zu Erkrankungen führen, muss aufgebaut werden. Bereits heute ist klar, dass in Krankenhäusern und Tierkliniken ein gutes Hygienemanagement durchgeführt werden muss. Notwendige antibiotische Behandlungen bei Infektionskrankheiten müssen sach- und fachgerecht durchgeführt werden. Entsprechendes gilt aber auch für die Tierhaltung nicht nur im Nutztierbereich, sondern auch bei der Heim- und Hobbytierhaltung. Literatur Bitgood, J.J. and R.G. Jr Somes, 1990: Linkage relationships and gene mapping, In: Poultry Breeding and Genetics. Crawford R. D. (ed), Elsevier Science Publishers, Amsterdam, Anonym, 2004: National Nosocomial Infections Surveillance (NNIS) System Report, data summary from January 1992 through June 2004, issued October Anonym, 2006: The European Antimicrobial Resistance Surveillance System. Ann. Rep Armand-Lefevre, L., R. Ruimy and A. Andremont, 2005: Clonal comparison of Staphylococcus aureus isolates from healthy pig farmers, human controls, and pigs. Emerg. Infect Dis, 11, Cuny, Christiane, J. Kuemmerle, C. Stanek, B. Willey, B. Strommenger and W. Witte, 2006: Emergence of MRSA infections in horses in a veterinary hospital: strain characterisation and comparison with MRSA from humans. Euro. Surveill 11, Cuny, Christiane und W. Witte, 2008: Ist die Verbreitung methicillinresistenter S. aureus (MRSA) bei Mastschweinen für den Menschen von Bedeutung. MMW-Fortschr. Med. S II 150, Friedrich, A.W. und K.G. Friedrich, 2004: Nosokomiale Infektionen in der modernen Klinik: Rationale Antibiotikatherapie. Großtierpraxis 5,

5 40 Harlizius Guardabassi, L., M. Stegger and R. Skov, 2007: Retrospective detection of methicillin resistant and susceptible Staphylococcus aureus ST398 in Danish slaughter pigs. Vet. Microbiol. 122: Hanselmann, B.A., S.A. Kruth, J. Rousseau, D.E. Low, B.M. Willey, A. McGeer and J.S. Weese, 2006: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus colonization in veterinary personnel. Emerg. infect. Dis. 12, Harlizius, J., R. Köck, C. Lambrecht, T. Schulze-Horsel, M.G.R. Hendrix, A.W. Friedrich and J. Winkelmann, 2008: Prevalence of MRSA in pig-production units in North-Rhine Westphalia, Germany. Proc. 20 th IPVS: 161. Huijsdens, X.W., B.J. van Dijke, E. Spalburg, M.G. van Santen-Verheuvel, M.E.O.C. Heck, G.N. Pluister, A. Voss, W.J.B. Wannet and A.J. de Neeling, 2006: Community-acquired MRSA and pig-farming. Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob. 5, 26. Khanna, T., R. Friendship, C. Dewey and J.S. Weese, 2008: Methicillin resistant Staphylococcus aureus colonization in pigs and pig farmers. Vet. Microbiol. 128, Meemken, D., Christiane Cuny, W. Witte, U. Eichler, R. Staudt und T. Blaha, 2008: Occurrence of MRSA in pigs and in humans involved in pig production--preliminary results of a study in the northwest of Germany. Dt. Tierärztl. Wschr. 115, Moodley, A., M. Stegger, A.F. Bagcigil, K.E. Baptiste, A. Loeffler, D.H. Lloyd, N.J. Williams, N. Leonard, Y. Abbott, R. Skov and L. Guardabassi, 2006: spa typing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolated from domestic animals and veterinary staff in the UK and Ireland. J. Antimicrob. Chemother 58, Rich, M. and L. Roberts, 2006: MRSA in companion animals. Vet. Rec. 159, Sergio, D.M.B., T.H. Koh, L. Hsu, B.E. Ogden, A.L.H. Goh und P.K.H. Chow, 2007: Investigation of meticillin-resistant Staphylococcus aureus in pigs used for research. J. Med. Microbiol. 56, Tomlin, J., M.J. Pead, D.H. Lloyd, S. Howell, F. Hartmann and H.A. Jackson, 1999: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections in 11 dogs. Vet. Rec. 144, Van Loo, I.H.M, B.M.W. Diedere, P.H.M. Savelkoul, J.H.C. Woudenberg, R. Roosendaal and A. van Belkum, 2007: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in meat products, the Netherlands. Emerg Infect Dis [serial on the Internet]. Nov [date cited]. Available from Voss, A., F. Loeffen, J. Bakker, C. Klaassen and M. Wulf, 2005: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in pig farming. Emerg. Infect. Dis 11, Walther, B., A.W. Friedrich, L. Brunnberg, L.H. Wieler und A. Lübke-Becker 2006: Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) in der Veterinärmedizin: ein New Emerging Pathogen? Berl.-Münch.Tierärztl.Wschr. 119, Walther, B., L.H. Wieler, A.W. Friedrich, A.M. Hanssen, B. Kohn, L. Brunnberg and A. Lubke-Becker, 2008: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolated from small and exotic animals at a university hospital during routine microbiological examinations. Vet. Microbiol. 127, Weese, J.S. and S.L. Lefebvre, 2007: Risk factors for methicillin-resistant Staphylococcus aureus colonization in horses admitted to a veterinary teaching hospital. Can. Vet. J. 48, Wieler L.H., 2008: MRSA-Ein Problem keineswegs nur der Humanmedizin. Dt. Tierärztebl Witte, W., B. Strommenger, C. Stanek and Christiane Cuny, 2007: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus ST398 in humans and animals, Central Europe Methicillin-. Emerg. Infect. Dis 13, Woodford, N. and D.M. Livermore, 2001: Can we beat MRSA now we know its genome sequence? Lancet Infect. Dis (1) 9-10, Eikelenboom-B. Wulf, M., A. van Nes, A. Oskamp, J. de Vries, W. Melchers, C. Klaassen and A. Voss,

6 MRSA Was hat ein Krankenhauskeim mit Schweinen zu tun? : Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in veterinary doctors and students, the Netherlands. Emerg. Infect. Dis. 12, de Neeling, A.J., M.J. van den Broek, E.C. Spalburg, M.G. van Santen-Verheuvel, W.D. Dam-Deisz, H.C. Boshuizen, A.W. van de Giessen, E. van Duijkeren und X.W. Huijsdens, 2007: High prevalence of methicillin resistant Staphylococcus aureus in pigs. Vet. Microbiol. 122,