Antibiotikaresistente Bakterien und Resistenzgene in Schweinegülle

Die vorliegende Untersuchung sollte die Rolle von Bakterien aus
Schweinegülle im Zusammenhang mit dem humanrelevanten
phänotypischen und genotypischen Resistenzgeschehen objektivieren.
Hierzu wurde untersucht, ob und in welchem Umfang Bakterien in
Schweinegülle zum Zeitpunkt des Ausbringens Resistenzen gegen
ausgewählte veterinärmedizinische, vor allem aber gegen
humantherapeutisch relevante antimikrobielle Wirkstoffe
exprimieren. Zudem wurden die Gehalte an ausgewählten
Tetrazyklin-Resistenzgenen erhoben und unter Einbeziehung
verschiedener Einflussfaktoren, darunter auch des
Tetrazyklin-Gehaltes der Gülle, verglichen. Zu diesen Zwecken
wurden 306 Gülleproben mit bekanntem Antibiotikagehalt aus
bayerischen Schweinehaltenden Betrieben mikrobiologisch-kulturellen
Untersuchungen einschließlich der phänotypischen Resistenztestung
der Isolate gegenüber bis zu 29 human-relevanten Wirkstoffen im
Mikrodilutionsverfahren unterzogen. Das quantitative Vorkommen der
Tetrazyklin-Resistenzgene tet(M), tet(O) und tet(B) in 115 der
Gülleproben wurde mittels RealTime-PCR nach Direkt-Extraktion der
DNA erhoben. 380 Gülleproben wurden auf das Vorkommen von
Salmonella spp. untersucht. Verglichen mit den deutschlandweit
erhobenen Daten zu human-klinischen Isolaten (GENARS-Projekt) lag
der Prozentsatz resistenter Bakterienisolate aus Gülle in der
überwiegenden Mehrzahl der Fälle unter den humanmedizinischen
Resistenzraten. Eine Ausnahme bildete Doxycyclin (als Vertreter der
Tetrazykline) mit bis zu 20 % höherem Resistenzaufkommen in der
Gülle, was mit dem weit verbreiteten Einsatz der Tetrazykline in
der Nutztierhaltung begründet werden kann. Die Resistenz gegen
Reserve-Antibiotika lag bei E. coli zwischen 0 und 2 %; im
Einzelfall höher bei Enterokokken. Glykopeptid-resistente
Enterokokken traten nicht auf. Es zeichnete sich übereinstimmend
ein signifikanter Einfluss der Betriebsgröße auf die
Resistenzparameter ab, mit höheren Resistenzraten in größeren
Betrieben aller Betriebsformen. Abhängig davon, ob in der Gülle der
Nachweis eines oder mehrerer Antibiotika (Tetrazykline,
Sulfonamide) gelang, stiegen die Resistenzraten für mehrere
Substanz-Keim-Paarungen. Von dieser Entwicklung sind neben
veterinärmedizinischen Wirkstoffen, die im Antibiotika-Monitoring
tatsächlich nachgewiesen worden waren, auch andere – teils
veterinärmedizinisch nicht zugelassene – Wirksubstanzen betroffen,
darunter auch solche, deren restriktive Handhabung empfohlen wird
(Fluorquinolone, Synercid). Die Zahl der Gülleproben, die
hochmehrfach-resistente Bakterien beherbergten, war zwischen
antibiotikafreien und antibiotikahaltigen Proben nicht signifikant
verschieden. Jedoch differierte der Prozentsatz
hochmehrfach-resistenter Isolate nach Tetrazyklin-Gehalt. Zudem
exprimierte der Querschnitt aller Isolate innerhalb einer Gülle mit
hochmehrfach-resistenten Keime in nachweislich antibiotikahaltigen
Proben signifikant mehr Antibiotikaresistenzen, verglichen mit
analytisch negativen Proben. Bei der Verfütterung therapeutischer
Chlortetrazyklin-Konzentrationen an Schweine konnte ein Anstieg der
Gene tet(M) und tet(O) in den Faeces nachgewiesen werden.
Quantitative Untersuchungen zum Vorkommen der Resistenzgene tet(M)
und tet(O) in Praxisgülle zeigten einen signifikanten Anstieg der
Resistenzgen-Gehalte bereits im Konzentrationsbereich ab 0,1 mg
Tetrazyklin/kg Gülle (Summe der untersuchten Tetrazykline:
Chlortetrazyklin, Tetrazyklin, Oxytetracyclin und Doxycyclin)
gegenüber Tetrazyklin-„freier“ Gülle. Der Anteil der Resistenzgene,
der sich nach Düngung mit Chlortetrazyklin-haltiger Gülle im Boden
wiederfand, war erheblich geringer als die in Gülle gefundenen
Gehalte; die maximalen nach CTC-Gülle-Düngung im Boden gefundenen
tet(M)-Konzentrationen betrugen nur etwa 0,3 % der
durchschnittlichen Gehalte in Gülle und erreichten in Ackerland bis
zu einer Woche nach Ausbringung Maximalwerte von 480 000 copies/g.
Ab Woche 3 nach Begüllung gab es keinerlei positive Befunde. Im
Grünland waren die tet-Resistenzdeterminanten nach initialen
Maximalwerten um 10 000 copies/g Boden nach sieben Wochen noch in
Konzentrationen bis 100 copies/g nachzuweisen; nach 12 Wochen war
jedoch keines der untersuchten Gene mehr detektierbar.