4.2 Empfindlichkeitsbestimmung porciner Erreger
4.2.4 Streptococcus suis
4.2.4.1 Verteilung der HHD-Werte aus den Jahren 2000 und 2001
Die Untersuchung der HHD der 21 porcinen S. suis-Isolate aus dem Jahr 2000 ergab Werte, die zwischen 26 mm und 40 mm variierten (Abb. 4-31). Die Mehrzahl der Isolate (57,1 %) zeigte HHD-Werte in einem engen Bereich zwischen 32 und 36 mm.
Die Untersuchung der HHD der 78 porcinen S. suis-Isolate aus dem Jahr 2001 ergab Werte, die zwischen 22 mm und 38 mm variierten (Abb. 4-32). Wiederum zeigte die überwiegende Mehrzahl der Isolate (66,7 %) HHD-Werte in einem engen Bereich zwischen 24 und 27 mm.
Abbildung 4-31: Darstellung der Verteilung der HHD-Werte für porcine S. suis-Isolate aus dem Jahr 2000
1 1 1 1
3 3
1 2
3
1 1 1
2
0 1 2 3
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 2000 (n=21)
HHD-Werte für Florfenicol (mm)
Anzahl der Isolate
Abbildung 4-32: Darstellung der Verteilung der HHD-Werte für porcine S. suis-Isolate aus dem Jahr 2001
Ein Vergleich der HHD-Werte aus den beiden Jahren ergab eine Erniedrigung der HHD-Werte im Jahr 2001 im Vergleich zu 2000. Dies zeigte sich bei der Berechnung der arithmetischen Mittelwerte, der Median-Werte sowie der HHD50- und HHD90 -Werte (Tab. 4-11). Die Verteilungskurven der HHD--Werte beider Jahre wichen im Wilcoxon Two – Sample Test signifikant voneinander ab (p = < 0,001).
Tabelle 4-11: Vergleich der HHD-Werte (in mm) porciner S. suis-Isolate
Jahr Arithmetische
Mittelwert Median HHD50 HHD90
2000 33,4285714 34,0000000 ≥ 34 ≥ 28
2001 26,3205128 26,0000000 ≥ 26 ≥ 23
1 1 1
2 1
5 3 3 11
16 17
8
3 6
0 5 10 15 20
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 2001 (n=78)
HHD-Werte für Florfenicol (mm)
Anzahl der Isolate
4.2.4.2 Verteilung der MHK-Werte aus den Jahren 2000 und 2001
Die Bestimmung der MHK-Werte der 21 porcinen S. suis-Isolate aus dem Jahr 2000 ergab Werte, die zwischen 0,25 µg/ml und 2 µg/ml variierten (Abb. 4-33). Die Mehrzahl der Isolate (52,4 %) zeigte einen MHK-Wert von 1 µg/ml. Die Bestimmung der MHK-Werte der 78 porcinen S. suis-Isolate aus dem Jahr 2001 ergab Werte zwischen 1 µg/ml und 2 µg/ml (Abb. 4-34). Auch in diesem Stammkollektiv zeigte die überwiegende Mehrzahl der Isolate (64,1 %) einen MHK-Wert von 1 µg/ml.
Abbildung 4-33: Darstellung der Verteilung der MHK-Werte für porcine S.suis-Isolate aus dem Jahr 2000
3 3
11
4
0 5 10 15
0.12 0.25 0.5 1 2 4 8 16 32 64 128
2000 (n=21)
MHK-Werte für Florfenicol (µg/ml)
Anzahl der Isolate
≤≤≤≤
Abbildung 4-34: Darstellung der Verteilung der MHK-Werte für S. suis-Isolate aus dem Jahr 2001
Ein Vergleich der MHK-Werte aus den beiden Jahren ergab deutliche Unterschiede in den arithmetischen Mittelwerten, aber gleiche Median-Werte. Weiterhin waren gleiche MHK50- und MHK90-Werte zu verzeichnen (Tab. 4-12). Die Verteilungskurven der MHK-Werte beider Jahre wichen im Wilcoxon Two – Sample Test signifikant voneinander ab (p = 0,0040).
Tabelle 4-12: Vergleich der MHK-Werte (in µg/ml) porciner S.suis-Isolate
Jahr Arithmetische
Mittelwert Median MHK50 MHK90
2000 1,0119048 1,0000000 1 2
2001 1,3589744 1,0000000 1 2
50
28
0 20 40 60
0.12 0.25 0.5 1 2 4 8 16 32 64 128
2001 (n=78)
MHK-Werte für Florfenicol (µg/ml)
Anzahl der Isolate
≤≤≤≤
4.2.4.3 Korrelation zwischen HHD- und MHK-Werten
Die Abbildungen 4-35 und 4-36 zeigen die Korrelation der für die einzelnen porcinen S. suis-Isolate ermittelten HHD- und MHK-Werte getrennt nach den Jahren 2000 und 2001.
Abbildung 4-35: Korrelation zwischen HHD- und MHK-Werten porciner S. suis-Isolate aus dem Jahr 2000 (n = 73)
HHD in mm
Abbildung 4-36: Korrelation zwischen HHD- und MHK-Werten porciner S. suis-Isolate aus dem Jahr 2001 (n = 78)
HHD in mm
4.3 Empfindlichkeitsbestimmung der Referenzstämme
Zur Qualitätskontrolle wurden bei der Empfindlichkeitsprüfung aller Isolate die Referenzstämme E. coli ATCC®25922 und S. aureus ATCC®29213 mitgeführt. Für die Empfindlichkeitsprüfung der A. pleuropneumoniae-Isolate kam zusätzlich noch der Referenzstamm A. pleuropneumoniae ATCC®27090 zum Einsatz.
Die für A. pleuropneumoniae ATCC®27090 ermittelten HHD-Werte lagen in einem Bereich zwischen 32 mm und 36 mm. Die MHK-Werte dieses Kontrollstammes lagen bei allen durchgeführten Versuchsansätzen kontinuierlich bei 0,25 µg/ml.
Die entsprechenden HHD-Werte für E. coli ATCC®25922 befanden sich in einem Bereich zwischen 23 mm und 28 mm, und die dazugehörigen MHK-Werte lagen bei allen Versuchsansätzen bei 4 µg/ml.
Für den Referenzstamm S. aureus ATCC®29213 ergaben sich HHD-Werte von 23 mm bis 29 mm. Die ermittelten MHK-Werte dieses Stammes lagen ebenfalls kontinuierlich bei 4 µg/ml.
5 DISKUSSION
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden bovine und porcine Infektionserreger des Respirationstraktes hinsichtlich ihrer in-vitro Empfindlichkeit gegenüber Ff untersucht. Die Hauptziele dieser Untersuchungen waren dabei die Bestimmung der in-vitro Empfindlichkeit der ursächlich zu bekämpfenden bovinen Infektionserreger, P. multocida und M. haemolytica, sechs Jahre nach der Einführung von Ff in die klinische Nutzung beim Rind sowie die Bestimmung der in-vitro Empfindlichkeit der ursächlich zu bekämpfenden porcinen Infektionserreger, P. multocida, A.
pleuropneumoniae, S. suis und B. bronchiseptica, gegenüber Ff zum Zeitpunkt der Einführung von Florfenicol in die klinische Nutzung beim Schwein.
Die zur Qualitätskontrolle bei der Untersuchung der 756 Feldisolate mitgeführten Referenzstämme A. pleuropneumoniae ATCC®27090, E. coli ATCC®25922 und S.
aureus ATCC®29213 zeigten in allen Fällen HHD- und MHK-Werte, die innerhalb der gemäß NCCLS-Dokument M31-A2 (2002) für diese Stämme erlaubten HHD- und MHK-Spannweiten lagen (Tabelle 5-1).
Tabelle 5-1: Spannweiten der Ff-spezifischen HHD- und MHK-Werte für die zur Qualitätskontrolle eingesetzten Referenzstämme
Referenzstamm erlaubte Spannweiten gemäß NCCLS Dokument
M31-A2
in den Versuchen gemessene Spannweiten HHD (mm) MHK (µg/ml) HHD (mm) MHK (µg/ml) A. pleuropneumoniae
ATCC®27090
31 – 40 0,25 – 1 32 – 36 0,25
E. coli ATCC®25922
22 – 28 2 – 8 23 – 28 4
S. aureus ATCC®29213
k. A.* 2 – 8 23 – 29 4
* k. A. = keine Angaben
Hierbei fällt auf, dass die Referenzstämme über den gesamten Untersuchungszeitraum von 2 Jahren keine Abweichungen in den MHK-Werten zeigten und in ihren HHD-Werten auch nur in einem engen Größenbereich variierten.
Auch wenn für den Referenzstamm S. aureus ATCC®29213 im NCCLS Dokument M31-A2 keine Spannweite für HHD-Werte angegeben ist, so befanden sich die in den Versuchen gemessenen HHD-Werte im Bereich von 23 – 29 mm und können für eine künftige Festlegung der HHD-Spannweite dieses Referenzstammes für Ff (30 µg Plättchen) verwendet werden. Die in Tabelle 5-1 niedergelegten Daten zeigen, dass alle, während der gesamten Untersuchung mitgeführten Referenzstämme, den Anforderungen der Qualitätskontrolle gemäß NCCLS entsprechen. Demzufolge können die in dieser Studie ermittelten Resultate anhand anerkannter Richtlinien eingestuft und bewertet werden.
Nachfolgend werden die in dieser Studie erhaltenen Resultate hinsichtlich der tierartlichen Herkunft der getesteten Infektionserreger getrennt diskutiert und bewertet.
5.1 Vergleich und Bewertung eigener Untersuchungsergebnisse der Isolate boviner Herkunft mit denen anderer Studien
Bislang liegen für P. multocida- und M. haemolytica-Isolate boviner Herkunft nur wenige aussagekräftige Untersuchungen über die Empfindlichkeit gegenüber Ff vor.
In den bisherigen Untersuchungen (HÖRMANSDORFER u. BAUER 1996, 1998) wurden ebenfalls mit Hilfe der Agardiffusion und Mikrodilution insgesamt 275 P.
multocida- und 189 M. haemolytica-Isolate getestet. Hierbei variierten bei P.
multocida-Isolaten die HHD-Werte zwischen 25 mm und 54,5 mm und die MHK-Werte zwischen 0,25 µg/ml und 1 µg/ml (Tab. 5-2). Für die M. haemolytica-Isolate zeigten sich HHD-Werte von 25 mm bis 50 mm und MHK-Werte von 0,25 µg/ml bis 1 µg/ml (Tab. 5-3). In der eigenen Untersuchung wurden in den Jahren 2000 und 2001 die Empfindlichkeiten von 122 P. multocida- und 118 M. haemolytica-Isolaten boviner Herkunft gegenüber Florfenicol mittels Agardiffusion und Mikrodilution
getestet. Dabei variierten die HHD-Werte von P. multocida-Isolaten zwischen 30 mm und 47 mm und die MHK-Werte zwischen ≤ 0,12 µg/ml und 1 µg/ml. Die MHK50- und MHK90-Werte lagen im Jahr 2000 bei 0,25 µg/ml und 0,5 µg/ml und im Jahr 2001 bei 0,25 µg/ml und 0,25 µg/ml (Tab. 5-2).
Tabelle 5-2: Vergleich der in-vitro Empfindlichkeiten boviner P. multocida-Isolate
Studien n
Die HHD- und MHK-Werte der M. haemolytica-Isolate variierten zwischen 27 mm und 39 mm bzw. 0,25 µg/ml und 2 µg/ml. Die entsprechenden MHK50- bzw. MHK90 -Werte betrugen im Jahr 2000 1 µg/ml bzw. 2 µg/ml und im Jahr 2001 1 µg/ml bzw. 1 µg/ml (Tab. 5-3).
Bei dem Vergleich der in dieser Studie erarbeiteten Resultate mit denen früherer Untersuchungen ist jedoch anzumerken, dass die 1996 und 1998 noch als "P.
haemolytica“ klassifizierten Isolate nach der derzeit gültigen Taxonomie (ANGEN et al. 1999a,b) nicht in jedem Fall auch der Spezies M. haemolytica zugeordnet werden müssen, sondern diese auch andere Mannheimia Spezies bzw. bislang unbenannte Taxa innerhalb des Genus Mannheimia repräsentieren können. Weiterhin erfolgte die Durchführung der in-vitro Empfindlichkeitsprüfung bei HÖRMANSDORFER u.
BAUER (1996, 1998) gemäß DIN 58940.
Tabelle 5-3: Vergleich der in-vitro Empfindlichkeiten boviner M.
Alle in den Jahren 1996 und 1998 getesteten P. multocida- und M. haemolytica-Isolate wurden als empfindlich gegenüber Florfenicol eingestuft, obwohl zu diesem Zeitpunkt noch keine anerkannten Ff-spezifischen Grenzwerte für die Empfindlichkeitsbeurteilung vorlagen. Die Klassifizierung der Isolate erfolgte in erster Linie auf der Basis von Herstellerinformationen. Eine Überprüfung der seinerzeit gemessenen HHD- und MHK-Werte auf der Grundlage der derzeit gültigen und von der NCCLS anerkannten Grenzwerte bestätigte, dass alle in den Studien von HÖRMANSDORFER u. BAUER (1996, 1998) untersuchten Isolate auch nach heutigem Kenntnisstand als "empfindlich" einzustufen sind.
Durch die anhand kontinuierlicher Empfindlichkeitsprüfungen in den Jahren 1997, 1998 und 1999 in Deutschland durchgeführten Studien (TU-MÜNCHEN, FZMB-ERFURT) an 440 bovinen Pasteurellaceae konnten mittels Agardiffusion und Mikrodilution ebenfalls keine resistenten Isolate nachgewiesen werden (GOOSSENS 1999). Alle untersuchten Isolate erwiesen sich als in hohem Maße empfindlich gegenüber Florfenicol.
Da sich auch alle in der vorliegenden Studie untersuchten bovinen P. multocida- und M. haemolytica-Isolate ebenfalls als in hohem Maße empfindlich gegenüber Ff erwiesen, liegen auch sechs Jahre nach der Einführung von Ff in die klinische Nutzung keine resistenten P. multocida- und M. haemolytica-Isolate boviner Herkunft vor. Beim Vergleich der MHK50- und MHK90-Werte ist erfreulicherweise festzustellen, dass es in den mehr als 6 Jahren klinischer Anwendung bei den hauptsächlich zu bekämpfenden bovinen Erregern keine Verschiebung der MHK-Werte in Richtung
"Resistenz" gab. Die vor der Einführung von Ff in die klinische Nutzung 1993 und 1994 gesammelten M. haemolytica-Isolate (HÖRMANSDORFER u. BAUER 1996) sowie die im Jahr 1996 gesammelten Isolate (HÖRMANSDORFER u. BAUER 1998) zeigten den gleichen MHK90-Wert von 1 µg/ml wie die im Jahr 2001 gesammelten M.
haemolytica-Isolate (Tab. 5-3). Die im Jahr 2001 gesammelten P. multocida-Isolaten zeigten im Vergleich zu den Isolaten aus den Jahren 1993/1994 (HÖRMANSDORFER u. BAUER 1996) und dem Jahr 1996 (HÖRMANSDORFER u.
BAUER 1998) sogar bei den MHK90-Werten einen Rückgang um eine Verdünnungsstufe von 0,5 µg/ml auf 0,25 µg/ml. Eine derartige Entwicklung deutet auf eine zunehmende Empfindlichkeit der zu bekämpfenden Bakterien hin und stellt in Zeiten dramatisch steigender Resistenzraten eine seltene Ausnahme dar.
Die möglichen Gründe für das Fehlen einer Resistenzentwicklung gegenüber Ff bzw.
für die beobachtete gesteigerte Empfindlichkeit der bovinen P. multocida-Isolate sind vielfältig und hinsichtlich ihrer Relevanz bislang nicht eindeutig geklärt. Sicherlich wirkt sich die Abwesenheit entsprechender Ff-Resistenzgene günstig auf die Empfindlichkeitslage boviner P. multocida- und M. haemolytica-Isolate aus. In dem für Infektionserreger des bovinen Respirationstraktes zugänglichen Genpool sind bislang keine Ff-Resistenzgene nachgewiesen worden.
Alle chloramphenicolresistenten Pasteurella- oder Mannheimia-Isolate boviner Her-kunft (KEHRENBERG u. SCHWARZ 2001, 2002) haben sich in hohem Maße als empfindlich gegenüber Ff erwiesen (SCHWARZ, persönliche Mitteilung 2002).
Ff-Resistenzgene, die bei E. coli oder anderen Enterobacteriaceae vorkommen, wurden bislang nicht bei Pasteurellaceae nachgewiesen. Ein Grund hierfür könnte sein, dass die bei Enterobacteriaceae nachgewiesenen Ff-Resistenzgene häufig auf
Plasmiden gefunden wurden und sich diese Plasmide nicht in Pasteurella- oder Mannheimia-Wirten replizieren können. Zudem besteht durch die strenge Indikationsstellung für den Ff-Einsatz beim Rind ein im Gegensatz zu anderen antimikrobiellen Wirkstoffen vergleichsweise geringer Selektionsdruck. Darüber hinaus ergibt sich aus dem gezielten Einsatz von Ff als Injektionspräparat für die Einzeltierbehandlung eine der bakteriellen Resistenzentwicklung entgegenwirkende Situation. Durch diese Applikationsform wird – entgegen einer Verabreichung von Wirkstoffen über Futter oder Wasser – sichergestellt, dass das erkrankte Rind die volle therapeutische Wirkstoffdosis erhält. Das Auftreten subinhibitorischer Konzentrationen, die eine Gewöhnung der Bakterien an Ff nach sich ziehen oder gar einer Resistenzentwicklung Vorschub leisten können, wird bei der vorgeschriebenen Dosierung und ordnungsgemäßer Anwendung von Ff durch den behandelnden Tierarzt minimiert.
5.2 Vergleich und Bewertung eigener Untersuchungsergebnisse der