Antibiotikaeinsatz beim Geflügel: gestern, heute und morgen

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1 Anti-bio-tika : gegen das Leben einsatz beim Geflügel: gestern, heute und morgen Michael Hess, DVM, ECPVS Klinik für Geflügel und Fische Department für Nutztiere und öffentl. Gesundheitswesen in der Veterinärmedizin Herkunft Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen (Bakterien und Pilzen) Penicillium chrysogenum synthetisch hergestellte Verbindungen Chinolone Wirkung bakteriostatisch bakterizid untersch. Resistenzmechanismen Bassett et al. (1980), Science, /20 Jhd.: T. Billroth und andere Forscher beobachten einen hemmenden Effekt des Pilzes Penicillium auf Bakterien 1928: A. Flemming kein Wachstum von Staphylokokken in Anwesenheit von (P. notatum) ab 1940 grosstechnische Herstellung Veterinärmedizinische Universität Wien Vorläufer der Krankheiten: Prophylaxe - Therapie 1909: Ehrlich entdeckt die Wirkung von Arsphenamin gegen Spirochäten Impfstoffe Antiparasitika neue Erreger und Krankheitskomplexe Auftreten von Resistenzen Limitierung von Arzneimitteln veränderte Haltungsbedingungen Liebhart et al. (2017), 46, Parasiten gestern Henk (1974): Hühnerhaltung heute Chapmann et al. (2010), Poult.Sci., 89, Grzimek/Gylstorff-Sassenhoff (1957): Krankes Geflügel

2 : Ge-(Miss-)brauch : Ge-(Miss-)brauch Fritzsche, Gerriets (1959): Geflügelkrankheiten Schürmann (1965): Die wichtigsten Geflügelkrankheiten Hilbrich (1963) Krankheiten des Geflügels Hilbrich (1963) Krankheiten des Geflügels Antibiotische Leistungsförderer Geflügelkrankheiten QGV-report 2016 heute.. Dottersackinfektionen heute.. Septikämie beim Broiler

3 heute..durchfallerkrankungen heute...infektionen des Atmungstraktes Resistenztest fester Bestandteil der Diagnostik Resistenztest in der Bakteriologie Zeit! Tag 1 Tag resistenz: Agardiffusionstest Routinediagnostik: Labordatenbank Vorteile Einfache Durchführung Kostengünstig Mischkulturen erkennbar Testpanel variabel Nachteile Manuelle Beimpfung Manuelle Auswertung Keine MHK* Festlegung Subjektiv Standardmethode zur Resistenzbestimmung im Routinelabor Labordatenbank: seit April 2014 *MHK: minimale Hemmkonzentration: kleinste einen Erreger im Wachstum hemmende oder abtötende Konzentration eines Stoffes

4 Resistenztest: Clostridium spp. (n=494) Konz. Durchmesser (mm) (µg) sensitiv intermediär resistent Ampicillin Amoxycillin Colistin Doxycyclin Enrofloxacin Neomycin Oxalinsäure Spectinomycin Tetrazyklin Tilmycosin Trimeth. + Sulfameth Tylosin Zeitraum: 04/ /2017 Zusammenfassung aller Ergebnisse (%) AMP AML CO DO ENR NE OA SH TE TIL SXT TY 27,7 25,1 2,0 30,2 17,2 0,8 5,9 5,3 16,2 3,2 1,0 5,9 S I 12,8 15,6 0,8 28,3 17,4 0,2 2,4 6,3 10,9 3,6 0,4 2,4 R 59,5 59,3 97,2 41,5 65,4 98,2 91,5 88,1 72,5 92,7 98,6 91,3-0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,8 0,2 0,4 0,4 0,4 0,0 0,4 Resistenztest: Escherichia coli (n=1290) Konz. Durchmesser (mm) (µg) sensitiv intermediär resistent Ampicillin Amoxycillin Colistin Doxycyclin Enrofloxacin Neomycin Oxalinsäure Spectinomycin Tetrazyklin Tilmycosin Trimeth. + Sulfameth Tylosin Zeitraum: 04/ /2017 Zusammenfassung aller Ergebnisse (%) AMP AML CO DO ENR NE OA SH TE TIL SXT TY 22,2 22,5 78,1 28,9 60,1 50,9 28,7 69,4 36,4 2,4 65,3 1,0 S I 24,2 23,3 3,2 14,3 15,9 12,2 2,9 8,1 8,9 0,5 3,5 0,1 R 53,6 54,2 18,8 56,7 24,0 36,2 68,1 22,4 54,7 97,1 31,1 98,8-0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,6 0,3 0,2 0,0 0,0 0,2 0,1 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 resistent intermediär sensitiv 8% 13% 10% 69% Broiler Legetiere Puten andere 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 resistent intermediär sensitiv 37,5 0,9 2,7 4,2 6,2 23,1 25,3 - Gänse Hobbygeflügel ET Masthühner Puten Legehennen Problem: Auswahl der Kolonie Untersuchungsmaterial Tote Tiere, Organe, Tupfer/Abstriche Escherichia coli in Legehennen 144 Isolate typisiert 96 gentische Typen (PFGE types) Ein Tier kann idente oder unterschiedliche E. coli Isolate im selben oder in unterschiedlichen Organen haben S33 B13 B12 B11 S18 B5 S12 S7 Bakterienkultur isolates PFGE type serotype L 1/III-B-2-ovary1 B13 O1:K1 L 1/III-B-2-ovary2 B12 other L 1/III-B-3-ovary B12 O1:K1 L 1/III-B-3-oviduct B12 other L 1/III-B-4-oviduct1 B5 other L 1/III-B-4-oviduct2 B11 other L 2/IV-B-1-ovary LA25 other L 2/IV-B-1-liver LA25 O1:K1 isolates PFGE type serotype L 1/V-A-4-oviduct S18 other L 1/V-A-4-ovary S7 O1:K1 L 2/V-B-5-ovary S34 O1:K1 L 2/V-B-5-heart S34 O1:K1 L 1/VI-B-1-ovary S33 O1:K1 L 1/VI-B-1-oviduct S12 other L 2/VI-B-2-ovary S28 other L 2/VI-B-2-oviduct S30 O1:K1 Paudel et al. (2016) BMC Vet. Res. 12:221 DOI: /s resistenz Mikrodilution L1/III-B-2-ovary1 L1/III-B-2-ovary2 L1/III-B-3-ovary L1/III-B-3-oviduct L1/III-B-4-oviduct1 L1/III-B-4-oviduct2 L2/IV-B-1-ovary L2/IV-B-1-liver L1/V-A-4-oviduct L1/V-A-4-ovary L2/V-B-5-ovary L2/V-B-5-heart L1/VI-B-1-ovary L1/VI-B-1-oviduct L2/VI-B-2-ovary L2/VI-B-2-oviduct antibiotics Ampicillin I I I R R S S S I I S S I I I I Amoxycillin I R I R R I S I I I I I I I R I Ceftiofur S S S S S S S S S S S S S S S S Colistin S S S S S S S S S S S S S S S S Doxycycline I I S R R S S S S S S R S S I S Enrofloxacin S S S S S S S S S S S I S S S S Gentamicin S S S S S S S S S S S S S S S S Neomycin S S S S S S S S S S S R S S S S Oxolinic acid S S S S S S S S S R R R R S S S Tetracycline S S S R R S S S S S S I S S S S Tylosin R R R R R R R R R R R R R R R R Spectinomycin S S S S S S S S S S S S S S S S Sulphamethoxazole+trimethoprim S S S R R S S S S S S S S S S S Isolate vom selben Huhn/Organ können untersch. Resistenzprofile aufweisen Mehrfachresistenz bei 3 Isolaten Vorteile Automatisierte Durchführung Quantitative Aussagen über MHK* Kommerziell angebotene Mikrotiterplatten Nachteile Kontaminationen - Mischkulturen nicht erkennbar Testpanel nicht variabel Anschaffungskosten *MHK: minimale Hemmkonzentration: kleinste einen Erreger im Wachstum hemmende oder abtötende Konzentration eines Stoffes

5 Campylobacter spp.: Humanisolate (n=454) Campylobacter spp. 138 C. Isolate 112 Mastgeflügel 12 Legehennen 8 Pute 6 Gans 115 C. jejuni, 23 C. coli Daten: AGES Nationale Referenzzentrale für Campylobacter; Jahresbericht 2016 Neubauer & Hess (2006), WTM, 93, 4-9 Campylobacter spp. in Wildvögeln morgen. 100% 90% 80% 70% % of isolates 60% 50% 40% 30% Austrian isolates - intermediate Austrian isolates - resistant n=47 Czech isolates - intermediate Czech isolates - resistant n=52 20% 10% 0% AZM CIP CLI CMP ERY GEN NAL STR T/S TEL TET AZM=azithromycin; CIP=ciprofloxacin; CLI=clindamycin; CMP=chloramphenicol; ERY=erythromycin; GEN=gentamicin; NAL=nalidixic acid; STR=streptomycin; T/S=trimethoprim-sulfamethoxazole; TEL=telithromycin; TET=tetracycline Troxler et al. (2017), Eur.J.Wildl.Res. DOI /s Impfung + (Hygiene) Tiergesundheit: Prophylaxe/Therapie morgen: MALDI-TOF MS zur Resistenztestung Spezifität Impfstoffe Impfstoffe, klass. Zulassung MUMS Zulassung Stallspezifische Impfstoffe Antiparasitika Prä- und Probiotika Pflanzl. Substanzen Säuren Hygiene Select a colony Unknown microorganism? each molecule yields a distinct signal characteristic fingerprint Prepare onto a MALDI target plate MALDI-TOF profile spectrum Identified species Data interpretation

6 Resistenztest: MALDI-TOF MS morgen: Raman-Spektroskopie zur Resistenztestung Maxson et al. (2017) PLOS ONE 12(8): e Kirchhoff et al. (2018), Anal.Chem. doi: /acs.analchem.7b03800 morgen: neue /Therapeutika morgen Forschungsbedarf Neue antibiotisch wirksame Stoffe Optimierung der Testverfahren Standardisierung Verfahren Neue Messverfahren Ersatzpräparate Interaktion von Mikroorganismen Wirt-Pathogen Interaktion Impfstoffe Weitere Limitierung verfügbarer Colistin (Kokzidiostatika) einsatz noch mehr im Fokus Zusammenfassung Vielen Dank. Infektionskrankheiten mit zentraler Bedeutung für die Tiergesundheit Kontrolle der Tiergesundheit beeinflusst von: zugelassenen Prophylaktika und Therapeutika Auftreten neuer Erreger und Krankheitskomplexe veränderten Haltungsbedingungen haben eine essentielle Funktion in der spezifischen Krankheitsbekämpfung Resistenzbestimmung als Grundlage für die gezielte Therapie Resistenzmonitoring, um Entwicklungen aufzuzeigen Der gezielte Einsatz von erfordert fundiertes klinisches Wissen und Erfahrung. Ziel: Tiergesundheit - einsatz Grosse Herausforderung für alle Verantwortlichen!!!

7 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Klinik für Geflügel und Fische Department für Nutztiere und öffentliches Gesundheitswesen in der Veterinärmedizin Veterinärmedizinische Universität Wien