Nationalbibliografie;
Detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.
1. Auflage 2011
© 2011 by Verlag: Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft Service GmbH, Gießen
Printed in Germany
ISBN 978-3-86345-0
Verlag: DVG Service GmbH Friedrichstraße 17
35392 Gießen 0641/24466 geschaeftsstelle@dvg.net
www.dvg.net 58-8
Tierärztliche Hochschule Hannover
Explorative Untersuchungen zur Nachweishäufigkeit von Methicillin-resistenten Staphylococcusaureus (MRSA) bei Kleintieren in
einer ländlich gelegenen Kleintierpraxis und in einem Tierheim
INAUGURAL - DISSERTATION zur Erlangung des Grades einer
Doktorin der Veterinärmedizin - Doctor medicinae veterinariae -
( Dr. med. vet. )
vorgelegt von Flavia Schwerkötting
Versmold
Hannover 2011
Wissenschaftliche Betreuung: Univ. - Prof. Dr. Thomas Blaha
Außenstelle für Epidemiologie, Bakum
1. Gutachter: Univ. - Prof. Dr. Thomas Blaha
2. Gutachter: Univ. - Prof. Dr. Dr. h. c. Jörg Hartung
Tag der mündlichen Prüfung: 18. 11. 2011
Meinen Eltern
Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis der Abkürzungen ... VII
1 Einleitung ...1
2 Schrifttum ...3
2.1 Gattung Staphylococcus ...3
2.2 Staphylokokken-Infektionen bei Tieren und Menschen ...4
2.3 Virulenzeigenschaften von S. aureus ...7
2.4 Antibiotikaresistenzen von S. aureus ... 10
2.5 Bedeutung und Vorkommen von MRSA in Europa und Deutschland ... 15
2.6 Epidemiologie Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus ... 17
2.7 Der zoonotische Charakter ... 23
2.8 Einsatz epidemiologischer Typisierungsverfahren ... 26
2.9 Therapie und Prophylaxe der MRSA-Infektion ... 29
3 Material und Methoden ... 31
3.1 Material ... 31
3.1.1 Geräte... 31
3.1.2 Chemikalien ... 32
3.1.3 Nährmedien ... 32
3.1.4 Identifikationsreagenzien ... 33
3.1.5 Oligonukleotidprimer ... 33
3.1.6 Software ... 33
3.1.7 Sonstige Materialien ... 33
3.1.8 Beschreibung der Kleintierpraxis ... 34
3.1.9 Beschreibung des Tierheims ... 35
3.2. Methoden ... 36
3.2.1 Probengewinnung ... 36
3.2.2 Beschreibung des zweiphasigen Versuchsplans in der Kleintierpraxis ... 38
3.2.3 Lagerung und Kultivierung ... 39
3.2.4 Mikrobiologische Untersuchung ... 40
3.2.5 Konservierung der MRSA- und MRSI-Stämme ... 42
3.2.6 Genotypische Bestätigung des Erregers mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ... 43
3.2.7 Genotypische Typisierung der MRSA-Isolate ... 48
4. Ergebnisse ... 49
4.1 Nachweishäufigkeit von koagulasepositiven Staphylokkoken im Nasenvorhof von Kleintieren ... 49
4.1.1 Kleintierpraxis ... 49
4.1.2 Tierheim ... 51
4.2 Nachweishäufigkeit von koagulasepositiven Staphylokokken aus klinischen Proben von Kleintieren ... 52
4.3 Nachweishäufigkeit von koagulasepositiven Staphylokokken auf Oberflächen und Gebrauchsgegenständen ... 53
4.3.1 In den Räumen der Kleintierpraxis ... 53
4.3.2 In den Räumen des Tierheims ... 57
4.4. Nachweishäufigkeit von MRSA beim Personal der Kleintierpraxis und des Tierheims ... 57
4.5 Gesamtzahl der in dieser Studie untersuchten Proben sowie der nachgewiesenen
MSSA, MRSA und MRSI bei Tieren, Menschen und Gegenständen ... 58
4.6 Ergebnisse der Bestätigungs-PCR ... 59
4.7 Ergebnisse der spa-Typisierung, MLST-Typisierung und der SCCmec-Typisierung der MRSA-Isolate ... 60
4.8 Übersicht über Merkmale sowie Herkunft der MRSA-Isolate in dieser Arbeit ... 62
5. Diskussion ... 62
5.1 Nachweishäufigkeit von MRSA und MRSI bei Kleintieren ... 63
5.2 Epidemiologische Einordnung der isolierten MRSA-Stämme von Menschen, Tieren und Gegenständen ... 66
5.3 Bedeutung von MRSA ST398 bei Kleintieren ... 68
5.4 Nachweishäufigkeit und Bedeutung von MRSA beim veterinärmedizinischen Personal ... 71
5.5 MRSA auf Gebrauchsgegenständen und Kontaktoberflächen in der Tierarztpraxis 74 5.6 Nachweishäufigkeit von MRSA im Tierheim ... 80
5.7 Schlussfolgerungen ... 81
6. Zusammenfassung ... 82
7. Summary ... 85
8. Literaturverzeichnis ... 88
9. Anhang ... 100
9.0 Tabellenverzeichnis ... 100
9.1 Abbildungsverzeichnis ... 101
Verzeichnis der Abkürzungen
°C Grad Celsius
μg Mikrogramm
μl Mikroliter
μm Mikrometer
% Prozent
Aqua bidest. 2-fach destilliertes Wasser Aqua dest. destilliertes Wasser
BfR Bundesinstitut für Risikobewertung
bp Basenpaare
CD cluster of differentiation
cm Zentimeter
d. h. das heißt
DNA Desoxyribonucleic acid (Desoxyribonukleinsäure) EDTA Ethylendiamintetraessigsäure
et al. et alli
Fc Fragment crystallisable
g Gramm
g Gravitationskonstante
GISA Glycopeptid-intermediär-sensible Staphylococcus aureus
HCl Salzsäure
IgG Immunglobulin G
IL-2 Interleukin-2
kbp Kilo Basenpaare
kDa Kilo Dalton
l Liter
M Mol
min. Minuten
ml Milliliter
mg Milligramm
mm Millimeter
mM Milli-Mol
mecA mecA-Gen
MLST Multi-Locus-Sequenz-Typisierung
MRSA Methicillin-resistente Staphylococcus aureus MRSI Methicillin-resistente Staphylococcus intermedius MSSA Methicillin-sensible Staphylococcus aureus
NaCl Natrium Chlorid
NRZ Nationales Referenzzentrum
n.t. nicht typisiert
PCR polymerase chain reaction PFGE Pulsfeld-Gelelektrophorese
pmol Piko-Mol
PVL Panton-Valentine-Leukozidin RNA Ribonucleic acid (Ribonukleinsäure)
S Staphylococcus
SIG Staphylococcus intermedius group Spa Staphylokokken-Protein A
spp. Subspezies
ST Sequenztyp
TNF-a Tumornekrosefaktor-a
T-Zelle Thymus-abhängige Zelle
u. a. unter anderem
UV ultraviolett
V Volt
VISA Vancomycin-intermediär-sensible Staphylococcus aureus VRSA Vancomycin-resistente Staphylococcus aureus
z. B. zum Beispiel
1 Einleitung
Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) sind in der Humanmedizin als Erreger nosokomialer Infektionen seit 1961 bekannt und stellen ein nicht zu unterschätzendes Hygieneproblem in Krankenhäusern und medizinischen Einrichtungen dar. In den letzten Jahrzehnten konnte ein stetiger Zuwachs dieser Erreger europaweit verzeichnet werden. Ihre rasche weltweite Ausbreitung und die fortschreitende Entwicklung von Multiresistenzen schränken die therapeutischen Möglichkeiten in der Behandlung von MRSA-Infektionen stark ein. Ihre vergleichsweise hohe Unempfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen im klinischen Umfeld auf Kontaktoberflächen und Gebrauchsgegenständen machen die MRSA zu den bedeutendsten Erregern nosokomialer Infektionen. Ein Hauptproblem in medizinischen Einrichtungen stellt die Übertragung dieses Erregers über Gegenstände sowie über unsaubere Hände dar.
In der Tiermedizin sind MRSA seit Anfang der 70er Jahre als Infektionserreger bei Tieren bekannt. Auch hier ist eine ähnlich hohe Ausbreitungstendenz wie in der Humanmedizin zu beobachten. Diverse Untersuchungen weltweit haben Methicillin-resistente Staphylococcus aureus in den unterschiedlichsten Bereichen der Tiermedizin als Besiedler von Haut- und Schleimhäuten, als Verursacher von Wundinfektionen und auch als nosokomialen Tierklinik- Keim beschrieben. In den letzten Jahren wird immer wieder über das Auftreten von nosokomialen Infektionen in Tiermedizinischen Kliniken sowohl in der Pferde- als auch in der Kleintiermedizin berichtet.
Auch im Bereich der Nutztierhaltung spielen MRSA mittlerweile europaweit bei Geflügel und Schweinen eine Rolle. Sie werden als Besiedler der Haut- und Schleimhäute gefunden und lassen sich in der Umgebung der Nutztiere sowie bei deren Betreuungspersonen nachweisen.
Es besteht mittlerweile ein großer Forschungsbedarf in der Tiermedizin in Bezug auf die Epidemiologie dieser Infektionserreger, um auch weiterhin die Gesundheit unserer Hobby- und Nutztiere sicherzustellen.
Ziel dieser Arbeit ist die Ermittlung der Nachweishäufigkeit von MRSA als Besiedler von Schleimhäuten und als Wundinfektionserreger bei Kleintieren sowie als Kontaminant auf Kontaktoberflächen in einer Tierarztpraxis und in einem Tierheim. In den Räumlichkeiten
einer ländlich gelegenen Kleintierpraxis, in der bisher keine gezielten Hygienemaßnamen gegenüber MRSA stattgefunden haben, soll das Vorkommen von MRSA auf Kontaktoberflächen vor und nach Einführung eines Desinfektionsregimes ermittelt werden.
MRSA-Isolate werden zur näheren Einordnung in epidemiologische Zusammenhänge mittels genotypischer Typisierungsverfahren untersucht und mit häufig auftretenden Epidemiestämmen aus Human- und Veterinärmedizin verglichen.
2 Schrifttum
2.1 Gattung Staphylococcus
Staphylokokken sind gram-positive Kugelbakterien (Kokken), die sich im mikroskopischen Präparat in Haufen/Trauben (gr. Staphyle, Traube), Tetraden oder in Paaren lagern, sich sowohl aerob als auch fakultativ anaerob vermehren und unbeweglich sind (ROLLE u.
MAYR 2007, S. 478-479). Das Temperaturoptimum für ihr Wachstum liegt zwischen 30°C und 40°C. Die Größe des Bakteriums liegt üblicherweise zwischen 0,5 - 1,5 μm Durchmesser.
Sie bilden gewöhnlich Katalase, welche die bei der phagozytären Abwehr gebildeten Sauerstoffradikale abfängt. Der Katalasenachweis ist die Leitreaktion für den biochemischen Nachweis dieser Gattung (NEUMEISTER 1995). Die derzeitige Taxonomie und Nomenklatur des Genus Staphylococcus benutzt als Hauptdifferenzierungsmerkmal innerhalb dieser Gattung die Produktion von Plasmakoagulase, welche durch die Aktivierung von Prothrombin über Thrombin zur Ausfällung von Fibrinogen zu Fibrin führt. Mittels des Nachweises dieses Pathogenitätsfaktors werden die Staphylokokken in koagulasepositive und koagulasenegative Staphylokokken unterteilt. Vertreter dieser Gattung wie z. B. S. aureus und S. intermedius zählen zu den koagulasepositiven Staphylokokken (ROLLE u. MAYR 2007, S. 478-479).
Staphylokokken sind sehr tenazit und können beispielsweise noch bei Kochsalzgehalten von 10 % wachsen. Staphylococcus aureus gehört zu den widerstandsfähigsten humanpathogenen Bakterien überhaupt. Er übersteht Hitzeeinwirkung von 60°C über 30 min; erst bei höheren Temperaturen bzw. längerer Expositionsdauer wird er abgetötet. S. aureus passiert den Magen-Darmtrakt unbeschadet und ist im Stuhl überlebensfähig. Im unbelebten Milieu zeichnet sich S. aureus durch hohe Trocknungsresistenz aus. So überlebt das Bakterium Wochen und Monate auf Oberflächen sowie im Staub und ist vielfach in der Umgebung nachweisbar (HAHN et al. 2009).
Diese hohe Tenazität der Staphylokokken ist für das Verständnis der Übertragungswege in Krankenhaus und Praxis von großer Bedeutung und verdeutlicht die Problematik in der Bekämpfung nosokomialer MRSA-Infektionen in medizinischen Einrichtungen.
Staphylokokken sind Schleimhaut- und Hautparasiten bei Menschen und Tieren und medizinisch als Eitererreger und Lebensmittelvergifter bedeutsam.
2.2 Staphylokokken-Infektionen bei Tieren und Menschen
Staphylokokken-Infektionen bei Tieren
Vertreter der koagulasepositiven Staphylococcus spp., Staphylococcus aureus und S.
intermedius group, spielen bei Tieren als Besiedler der gesunden äußeren Haut und der Schleimhäute, aber auch als Krankheitserreger eine wichtige Rolle. Staphylokokken- Infektionen durch diese beiden Vertreter kommen bei verschiedenen Tierarten vor. Im Folgenden werden typische Beispiele für Staphylokokken-Infektionen bei heimischen Haus- und Nutztieren genannt.
Beim Pferd sind sowohl S. aureus als auch S. intermedius an der Botryomykose beteiligt. Die Botryomykose ist eine chronisch verlaufende Infektionskrankheit der Haut des Pferdes, die mit Bildung von Pusteln, Furunkeln, Akne sowie mit Follikulitis einhergehen kann. Es kann bis zur großflächigen phlegmonösen Schwellung oder Fistelbildung kommen. In besonders schweren Fällen können sogar die regionären Lymphknoten sekundär erkranken, wobei Metastasen u. a. in Lunge, Peritoneum, Leber, Milz, Niere und Uterus möglich sind. Die Botryomykose des Euters und die Samenstrangfistel als botryomykotische Erkrankung stellen weitere typische Lokalisationen für Staphylokokken-Infektionen beim Pferd dar. Als Eintrittspforte dienen Läsionen der Haut, entstanden durch Verletzung oder Schädigung aller Art. Die eingedrungenen Erreger breiten sich im Gewebe aus, wobei den von Staphylokokken sezernierten Enzymen und Toxinen große Bedeutung in der Pathogenese der Botryomykose zukommt (DIETZ u. HUSKAMP 2006).
Beim Rind erlangen die Staphylokokken als Infektionserreger eine besondere Bedeutung im Mastitisgeschehen, wobei S. aureus als einer der wichtigsten Mastitiserreger angesehen wird.
S. aureus-Infektionen des Euters lösen beim Rind ein sehr breites Spektrum von krankhaften Veränderungen aus. Am Anfang stehen subklinische Mastitiden, die mit Verminderung der Milchleistung und Zellgehaltserhöhung einhergehen. In schwereren Fällen treten akute katarrhalische Mastitiden und die Mastitis akuta gravis mit gangränösen Veränderungen ebenso auf wie die chronische Galactophoritis sowie chronisch-abszedierende und
granulomatöse Euterentzündungen. Eine schwere nekrotisierende Mastitis mit perakutem Verlauf und Intoxikation führt oft zu letalem Ausgang (WENDT et al. 1994).
S. aureus-Infektionen des Geflügels treten bei allen Arten des Wirtschaftsgeflügels als auch bei Zier- und Wildvögeln auf. Die größte Bedeutung hat S. aureus bei Hühnern und Puten, bei denen sowohl systemische als auch lokale Infektionen vorkommen. Die am häufigsten durch S. aureus ausgelösten Krankheitserscheinungen beim Geflügel sind erhöhte Embryosterblichkeit, Nabel- und Dottersackentzündungen mit sich anschließenden septikämischen Verläufen, perakut bis akut verlaufende Septikämien, Arthritiden und Synovitiden, Ostitiden und Osteomyelitiden sowie Dermatitiden. Neben der horizontalen ist auch die vertikale Übertragung nachgewiesen, und auch die indirekte Übertragung durch Vektoren wie z. B. Futter, Gegenstände und Menschen ist möglich (SIEGMANN u.
NEUMANN 2005).
Während S. aureus in der Kleintiermedizin an einer Vielzahl von eitrigen Infektionsprozessen beteiligt ist, wird S. intermedius insbesondere in Zusammenhang mit Wundinfektionen, Otitis externa und der caninen Pyodermie isoliert. S. intermedius wird als der am häufigsten isolierte Keim bei der caninen Pyodermie angesehen (HAJEK 1976). In einer Untersuchung von EBRECHT et al. (2005) wurden bei postoperativen Wundinfektionen des Hundes überwiegend S. intermedius mit einer Häufigkeit von 26 % aller untersuchten Wundtupfer isoliert. S. aureus war lediglich mit einem Anteil von sieben Prozent vertreten. Weiterhin gehen die Autoren davon aus, dass ein Großteil der postoperativen S. aureus- Wundinfektionen intraoperativ entstanden sein müssen und humaner Herkunft sind. Sie begründen diese Vermutung mit der sonst recht niedrigen Rate an S. aureus-Isolaten bei der caninen Pyodermie.
S. intermedius-Isolate, welche vor dem Jahre 2005 isoliert wurden, müssen differenziert betrachtet werden, denn von DEVRIESE et al. wurde 2005 eine neue Staphylokokken Spezies beschrieben und als S. pseudintermedius benannt. Diese Spezies unterscheidet sich phänotypisch nicht von S. intermedius. Erst durch neuere Möglichkeiten der Sequenzanalyse gelang es den separaten Speziesstatus zu bestätigen (SASAKI et al. 2007), so dass heute S. intermedius zusammen mit den neuen Spezies S. pseudintermedius und S. delphini die
S. intermedius group (SIG) repräsentieren. Durch die Möglichkeiten der genotypischen Speziesdifferenzierung wird S. pseudintermedius seitdem als häufigster Erreger am Krankheitsgeschehen der caninen Pyodermie isoliert. Man geht davon aus, dass früher als S. intermedius missidentifizierte Stämme zu einem Großteil S. pseudintermedius Stämme waren. So wird heute S. pseudintermedius als der Haupterreger der caninen Pyodermie angesehen.
Die Keimflora der Haut wird in resident und transient unterteilt. Die residente Flora besteht aus Keimen, die sich auf der Haut etabliert haben, sich dort vermehren und dort persistieren.
Sie stellen die normale Mikroflora der Haut dar, sind unschädlich und ein wichtiger Bestandteil der gesunden Haut. Transiente Bakterien besiedeln die Haut nur vorübergehend und gelten als Kontaminanten. Im Falle einer Störung der physiologischen Hautbarriere kann es zu einer dauerhaften Besiedlung mit transienten Keimen und somit zur Ausbildung einer Infektion kommen (SAIJONMAA-KOULUMIES et al. 1996). Derzeit ist nicht abschließend geklärt, ob S. intermedius bzw. Vertreter der S. intermedius group und S. aureus zur residenten oder transienten Hautflora bei Fleischfressern gehören.
Bevorzugtes Erregerreservoir für koagulasepositive Staphylokokken sind beim gesunden Hund mit einer Häufigkeit von 39 – 75 % die Schleimhäute von Maul- und Nasenhöhle sowie die Analregion (HARVEY u. NOBLE 1998). Diese Bereiche können somit auch als Hauptquelle für die Besiedlung von Haar und Haut mit Staphylokokken angesehen werden und von hieraus zu einer Autoinfektion führen.
Staphylokokken-Infektionen beim Menschen
Staphylococcus aureus gehört zu den bedeutendsten humanpathogenen Bakterien und ist andererseits auch ein gewöhnlicher Kommensale von Haut und Schleimhäuten des Menschen.
S. aureus kolonisiert bei 15 bis 40 % der Erwachsenen Deutschen die Haut. Sein bevorzugtes Habitat ist der Bereich der vorderen Nasenhöhle, Rachen, Perineum und Mamillen (ROBERT KOCH-INSTITUT 2000).
Folgende S. aureus-Infektionen werden beim Menschen unterschieden:
Lokalisierte Infektionen
Abszess, Furunkel, Panaritium, Pyodermie, polymerassoziierte Infektionen, Stomatitis, Wurzelkanalinfekte, Tonsillitis, Zellulitis, Parotitis, Empyeme, Mastitis puerperalis, Osteomyelitis, Pneumonie u. a.
Systemische/ fortgeleitete Erkrankungen - Sepsis und Endokarditis Toxinvermittelte Krankheitsbilder
- Staphylokokken Lebensmittelvergiftung durch Enterotoxin-bildende Stämme, - Staphylokokken–Scaled–Skin–Syndrom, welches als lokales oder systemisches Krankheitsbild auftreten kann und
- Toxic-Shock-Syndrom (TSS)
Hinsichtlich der virulenten Eigenschaften und des Erregerverhaltens muss insgesamt davon ausgegangen werden, dass sich MRSA und Methicillin-sensible S. aureus nicht unterscheiden (KLUYTMANS et al. 1997). So können sowohl MSSA als auch MRSA die oben genannten Erkrankungen auslösen.
2.3 Virulenzeigenschaften von S. aureus
Die S. aureus Pathogenität beruht auf der Produktion eines großen Repertoires an Toxinen, Exoenzymen, Adhäsinen und immunomodulierenden Proteinen, wobei die Ausstattung der verschiedenen S. aureus-Stämme mit diesen Virulenzfaktoren variabel ist. Grundsätzlich unterscheidet man bei S. aureus zwischen zellwandassoziierten Substanzen und sezernierten Substanzen.
Die im Folgenden beschriebenen Virulenzfaktoren werden regelmäßig bei S. aureus gefunden (FOSTER 2002).
Zellwandassoziierte Substanzen:
Kapsel – einige Stämme von S. aureus bilden eine Kapsel aus, welche aus Polysachariden besteht. Die Kapsel behindert als Virulenzfaktor die Phagozytose durch die zelluläre Immunabwehr.
Clumping Factor – der Clumping Faktor ist ein Rezeptor der Zelloberfläche von S. aureus und S. intermedius-Stämmen. Er wirkt als Rezeptor für Fibrinogen. Durch Anlagerung von Fibrinogen kommt es zu einer Verklumpung von Plasma, wodurch die Phagozytose der Bakterien erschwert wird. Weiterhin vermittelt der Clumping Faktor die Bindung von Staphylokokken an Fibrinogen in verletztem Gewebe, auf medizinischen Implantaten sowie Kathetern, an die sich zuvor Fibrinogen angelagert hat.
Protein A – die meisten S. aureus Stämme bilden Protein A aus, welches mit deren Peptidoglykanschicht verbunden ist. Dieses Protein A bindet an das Fc-Stück insbesondere von Immunglobulinen der IgG-Unterklassen 1, 2 und 4. Dadurch können sich die Immunglobuline nicht mehr an den Fc-Rezeptor von Phagozyten binden. Auf diese Weise verhindert Protein A die Opsonierung und damit die Phagozytose.
Sezernierte Substanzen:
Freie Koagulase – Dieses Protein besitzt für sich allein keine Enzymaktivität. Es bindet an Prothrombin und der so entstandene Komplex wirkt proteolytisch. Er löst direkt, d. h. unter Umgehung der Thrombinbildung, die Umwandlung von Fibrinogen zu Fibrin aus. Auf diese Weise ist die Freie Koagulase an der Bildung der charakteristischen Fibrinkapsel um durch S. aureus entstandene Läsionen herum beteiligt. Ein Beispiel dafür ist der Abszess. Die Freie Koagulase ist also verantwortlich für die charakteristische Eigenschaft von S. aureus, lokalisierte Läsionen zu erzeugen.
Staphylokinase (Fibrinolysin) – Protein-Enzym, welches die Auflösung des Fibrins bewirkt, indem es Plasminogen in Plasmin umwandelt. Plasmin lysiert die Fibrinkapsel, die sich in der frühen Phase um den Abszess durch Koagulasewirkung gebildet hat. So wird die schubweise weitere Ausbreitung des Erregers im infizierten Gewebe ermöglicht.
DNAse – Diese thermostabile Nuklease, die DNA und RNA spaltet, erleichtert die Ausbreitung des Erregers im Gewebe.
Hyaluronidase – Dieses Enzym löst die interzelluläre Hyaluronsäure auf und setzt so die Gewebsviskosität herab, was zu einer Erleichterung der Invasion des Erregers in das Wirtsgewebe führt („spreading factor“).
Hämolysine – Es sind vier membranschädigende Hämolysine bekannt: α-, β-, γ-, δ- Hämolysin. Ein Stamm kann ein bis vier dieser Hämolysine bilden. Sie sind toxisch für Erythrozyten sowie Säugetierzellen und schädigen das Gewebe. Sie sind dermonekrotisierend, leukotoxisch und zytotoxisch. Das α-Hämolysin zerstört Phagozyten und behindert dadurch die Phagozytose.
Leukozidin – Dieser Virulenzfaktor (auch Panton-Valentine-Leukozidin, PVL genannt) zerstört polymorphkernige Granulozyten und Makrophagen und beeinträchtigt auf diese Weise ebenfalls die Phagozytose.
Staphylokokken-Enterotoxine (SE) – Enterotoxine sind untereinander homologe 30-kDa- Proteine die als Superantigene wirken. Sie werden durch Trypsin im oberen Magen-Darm- Trakt nur geringfügig abgebaut und durch Erhitzen bei 100°C für 30 min nicht sicher inaktiviert. Sie sind die eigentliche Ursache für Lebensmittelvergiftungen durch Aufnahme von Staphylokokken und verursachen Durchfälle, Erbrechen, Übelkeit und Fieber.
Toxic-Shock-Syndrom-Toxin-1 (TSST-1) – Auch dieses Toxin ist ein Superantigen und bewirkt eine polyklonale CD4-T-Zell-Aktivierung mit unkoordinierter Freisetzung von TNF- α und IL-2. Es resultiert das Toxic-Shock-Syndrom (TSS) des Menschen, welches eine lebensbedrohliche Infektionskrankheit mit Multiorganversagen darstellt. Es kommt in 10 bis 30 % der humanen S. aureus-Stämme vor, allerdings sehr selten bei animalen Stämmen.
Exfoliatine – Die Exfoliatine A und B verursachen das Staphylococcal-Scaled-Skin-Syndrom (SSSS). Diese Serinproteasen binden sich an Zytoskelettproteine und lockern die
Desmosomen. Innerhalb der Epidermis löst sich das Stratum corneum vom Stratum granulosum und es entstehen die für das SSSS charakteristischen Blasen (Schälblasensyndrom).
2.4 Antibiotikaresistenzen von S. aureus
Bereits wenige Jahre nach Einführung der ersten antimikrobiellen Substanzen in den 30er und 40er Jahren des 20. Jahrhunderts zeigten Krankheitserreger Resistenzen gegenüber diesen Substanzen (KIRBY 1944). Resistenzentwicklungen gegenüber einer Vielzahl von Antibiotika sind heute weltweite Realität. Der Grund dafür ist ein enormes Anpassungspotential von Mikroorganismen an sich verändernde Umweltbedingungen.
Antibiotikaresistenzen sind Teil des programmierten Adaptationsmechanismus der Erreger.
Dabei wird durch den Wirkstoff selbst keine Bildung von Resistenzgenen induziert, ferner haben Vertreter, die das Resistenzgen besitzen, einen Selektionsvorteil (DINGERMANN et al. 2002). Man kann davon ausgehen, dass Mikroorganismen in der Lage sind, gegen nahezu jeden antimikrobiellen Wirkstoff Resistenzen zu entwickeln.
Nach ROLLE u. MAYR (2007, S. 378-380) wird zwischen Primärresistenz und Sekundärresistenz unterschieden. Primärresistenzen sind speziesbedingt und die Bakterienspezies ist von vornherein resistent gegenüber einem bestimmten Antibiotikum.
Meist fehlt den Erregern der Angriffspunkt für das Antibiotikum. So sind beispielsweise gramnegative Bakterien unempfindlich gegenüber Benzylpenicillinen, da die Benzylpenicilline die äußere Zellmembran von gramnegativen Erregern nicht passieren können.
Sekundärresistenzen sind erworbene Resistenzen, die durch ungerichtete, spontane Mutation mit nachfolgender gerichteter Selektion oder durch Aufnahme zusätzlicher Resistenzgene entstehen. Der Erwerb zusätzlicher Resistenzgene erfolgt durch Plasmide (Konjugation), Bakteriophagen (Transduktion) oder freie DNA (Transformation). Dieses kann sowohl vertikal durch Zellteilung als auch horizontal zwischen gleichen oder auch unterschiedlichen Spezies erfolgen.
Grundsätzlich gibt es drei Mechanismen der Antibiotikaresistenz:
- Manche Bakterien bauen antimikrobielle Wirkstoffe ab oder modifizieren sie, sodass diese unwirksam werden. Die Resistenzentwicklung gegenüber den β-Laktamen ist dafür das bekannteste Beispiel. Einige S. aureus-Stämme bilden bestimmte Enzyme, sogenannte β-Laktamasen, die am Antibiotikum den β-Laktamring spalten und dieses dadurch unwirksam machen.
- Ein weiterer Mechanismus zur Resistenzentwicklung ist die Veränderung der Targetstruktur. Es wird die Zielstruktur im Bakterium verändert. So haben z. B.
Stämme von S. aureus und S. intermedius die Penicillinbindunsproteine auf ihrer Oberfläche so modifiziert, dass die β-Laktamantibiotika nicht mehr an diese binden können.
- Ein dritter Mechanismus beruht auf dem aktiven Efflux des Antibiotikums. Durch membranständige Transportsysteme werden Antibiotika, aber auch Schwermetalle und Desinfektionsmittel aktiv aus der Zelle entfernt.
Ein Problem bei der antimikrobiellen Therapie stellen die Mehrfachresistenzen dar. In diesem Zusammenhang ist die Problematik der Kreuz- und Parallelresistenz zu beachten. Durch die Tatsache, dass auf bestimmten genetischen Einheiten, wie Plasmiden, Genbereiche lokalisiert sind, die für mehrere Resistenzen verantwortlich sind, werden durch Selektion auf eine Resistenz gleichzeitig Resistenzen gegen andere Antibiotika gefördert. Dadurch kann es zur Selektion multiresistenter Erreger kommen. Die durch Mutation oder Akquirierung von genetischem Material erworbene Resistenz ist grundsätzlich durch Weitergabe der Resistenzgene auf andere Bakterien übertragbar. So kann der Austausch von Resistenzgenen zwischen unterschiedlichen Bakterienspezies zur Entstehung von multiresistenten Erregern führen. Durch einen unsachgemäßen Antibiotikaeinsatz, insbesondere im Hinblick auf eine unzureichende Dosierung und eine zu kurze Therapiedauer, wird dieses Problem verschärft und die Selektion auf Mehrfachresistenzen gefördert (DINGERMANN et al. 2002).
Die Fähigkeit von S. aureus durch den Erwerb von Resistenzgenen oder Mutation schnell Resistenzen gegen Antibiotika zu entwickeln, begann bereits Mitte der 40er Jahre kurz nach der Einführung des Penicillins. So entstanden aus zuvor Penicillin-sensiblen S. aureus-
Stämmen Penicillin-resistente Stämme (KIRBY 1944). Bei diesen zuerst entwickelten Resistenzen handelte es sich um den Erwerb der ß-Lactamase (Penicillinase), die das Penicillin-Molekül durch Spaltung unwirksam macht. Dieser Mechanismus wurde durch die 1960 eingeführten Isoxazolylpenicilline wieder wirkungslos, dieses waren Penicillinase-feste Penicilline. Die in Deutschland verwendeten Isoxazolylpenicilline waren Oxacillin, Dicloxacillin und später Flucloxacillin, in den USA Methicillin und Nafcillin.
Doch auch gegenüber dieser Gruppe von Antibiotika entwickelten sich Resistenzen, und so wurde bereits im Jahre 1961 erstmals in England von Methicillin-resistenten Staphylokokken berichtet (JEVONS 1961). Sie wurden nach dem in den USA benutzten Methicillin als
„Methicillin–resistente Staphylococcus aureus“ oder auch kurz MRSA benannt.
Verantwortlich für diese Resistenz ist das mecA-Gen (CHAMBERS 1997). MRSA haben die Eigenschaft der Methicillin-Resistenz als Sekundärresistenz durch die Aufnahme einer Genkassette in die chromosomale DNA erworben. Dieses Staphylococcal Cassette Chromosome mec (SCCmec) umgibt das mecA-Gen. Das mecA-Gen kodiert für ein modifiziertes Penicillin-bindendes-Protein, das PBP2a, welches nur eine sehr geringe Affinität zu den β-Laktam-Antibiotika zeigt und zum Wirkverlust aller Penicilline, Cephalosporine und Carbapeneme führt. So sind MRSA definiert über ihre Resistenz gegenüber Oxacillin und über den Nachweis des mecA–Gens (DEURENBERG et al. 2007).
S. aureus ist jedoch längst nicht nur gegenüber diesen Antibiotikaklassen resistent. Durch einen oftmals nicht zielgerichteten Einsatz von Antiinfektiva und unzureichende Hygieneregimes in medizinischen Einrichtungen steigt der Selektionsdruck auf diese Erreger erheblich, sodass mittlerweile S. aureus-Stämme isoliert werden, die gegenüber verschiedensten Antibiotikaklassen resistent sind. So sind laut ROBERT KOCH-INSTITUT (1998) seit Ende der 70er Jahre Resistenzen gegen weitere staphylokokkenwirksame Antibiotika wie Gentamicin, Chinolone und Rifampicin aufgetreten.
Als zur Behandlung von MRSA geeignete, bakterizide Substanzen stehen bis heute die Glykopeptide Vancomycin und Teicoplanin zur Verfügung. Vancomycin und Teicoplanin sind seit 1958 in Gebrauch und galten lange Zeit als Reserveantibiotika für hochgradig multiresistente S. aureus. S. aureus einschließlich MRSA sind gegenüber diesen Substanzen über mehrere Jahrzehnte sensibel geblieben, sie waren und sind Mittel der (letzten) Wahl in der Therapie MRSA assoziierter Infektionen. Der vermehrte Einsatz dieser Antibiotika
resultierte jedoch in einer Resistenzentwicklung auch gegenüber diesen Substanzen. Im Jahr 1997 trat in Japan ein erstes S. aureus-Isolat mit reduzierter Empfindlichkeit gegenüber Vancomycin auf (HIRAMATSU et al. 1997). Seitdem wird in den USA und in Japan eine stetig zunehmende Resistenzentwicklung gegenüber Vancomycin und Teicoplanin beobachtet (ROBERT KOCH-INSTITUT 1997). Auch im europäischen Raum (KRESKEN et al. 2000) sowie erstmals auch in Deutschland (ROBERT KOCH-INSTITUT 1998) kam es zum Auftreten von Vancomycin-intermediär-sensiblen S. aureus (VISA) und Vancomycin- resistenten S. aureus (VRSA) sowie von Glycopeptid-intermediär-sensiblen S. aureus (GISA). Der Anteil dieser Vancomycin-intermediär-sensiblen S. aureus (VISA) und Glycopeptid-intermediär-sensiblen S. aureus (GISA) in der Staphylokokken-Population ist in Deutschland laut Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (Anonym 2008) sehr gering. So sei die Anwendung der Glykopeptide und Linezolid in der kalkulierten Therapie von Infektionen durch Staphylokokken praktisch bisher nicht beeinträchtigt worden.
Zudem stehen mit Daptomycin und Tigecyclin seit 2006 zwei neue Therapieoptionen mit guter Wirksamkeit gegen Staphylokokken einschließlich MRSA und Oxacillin (Methicillin)- resistenter koagulasenegativer Staphylokokken zur Verfügung.
Zunehmende Resistenzen für die verschiedenen Antibiotikaklassen zusätzlich zur Resistenz gegen β-Laktamantibiotika nennt das ROBERT KOCH-INSTITUT (2009) für die letzten Jahre. Die Erhebung bezieht sich auf die sogenannten haMRSA-Stämme (hospital aquired MRSA) aus deutschen Krankenhäusern. Getestet wurde die Resistenzausbildung gegenüber bestimmten Indikator–Substanzen. Für eine Reihe von Antibiotika beträgt die Häufigkeit der Resistenzbildung weniger als 10 %, insgesamt liegen für die wichtige Substanz Rifampicin und auch für potentielle Kombinationspartner (Cotrimoxazol, Fusidinsäure-Natrium und Fosfomycin) noch günstige Werte vor (ROBERT KOCH-INSTITUT 2009):
Tab. 1: Häufigkeit der Resistenz in % gegenüber Antibiotika bei haMRSA in Deutschland, basierend auf Einsendungen an das Nationale Referenzzentrum für Staphylokokken 2006 bis 2008, laut Epid. Bull. 17/2009
2006 2007 2008
Oxacillin 100 100 100
Ciprofloxacin 93,8 95,8 91
Moxifloxacin - 94,4 89,6
Erythromycin 72,5 75 80,7
Clindamycin 65,4 72 73,4
Gentamicin 13,3 9,8 10,5
Oxytetrazyklin 7,4 6,8 7,3
Rifampicin 2,5 1,07 0,4
Cotrimoxazol 3,1 2 10,8
Fusidinsäure- Natrium 6,4 3,8 2,0
Fosfomycin 3,3 0,56 1,1
Linezolid 0,04 0,11 0,1
Tigezyklin - - 0
Daptomycin - - 0,65
Mupirocin 2,6 3,3 5,3
Vancomycin 0 0 0
Teicoplanin 0 0 0
2.5 Bedeutung und Vorkommen von MRSA in Europa und Deutschland
Methicillin-resistente Staphylococcus aureus sind in Europa in der Humanmedizin seit den 60er Jahren bekannt (BARBER 1961). In der Veterinärmedizin wurden MRSA erstmals in Belgien aus Milch einer an Mastitis erkrankten Kuh isoliert (DEVRIESE u. HOMMEZ 1975).
Seit dem ersten Auftreten von MRSA in der Medizin nehmen die Bestrebungen zu, die Epidemiologie dieses multiresistenten Keims zu erforschen. Seit einigen Jahren gibt es sowohl europaweit als auch auf nationaler Ebene verschiedene Ansätze das Vorkommen von antibiotikaresistenten Erregern zu erfassen und verlässliche Daten bezüglich der Prävalenz zu generieren.
Seit 1998 wird mit dem EARSS (European Antimicrobial Resistance Surveillance System) die Prävalenz resistenter invasiver Erreger europaweit in verschiedenen teilnehmenden Laboren aus Blutkulturisolaten erhoben. Es ist ein von der Europäischen Union gefördertes Netzwerk von nationalen Surveillance-Systemen entstanden. Zentrale Aufgabe ist hierbei die Erhebung und Analyse des Ist-Zustandes im Antibiotikaresistenz-Geschehen und der Antibiotikaresistenz im Zeitverlauf. Dabei wird regional vorgegangen und bestimmte
„Indikator“-Bakterienspezies auf Resistenzen hin untersucht, unter anderem auch Staphylococcus aureus. Jährlich werden die Daten in einem „EARSS Annual Report“
herausgegeben. Erste Daten aus den Jahren 1999 bis 2002 zeigen in Bezug auf Staphylococcus aureus für Europa eine deutliche Nord-Süd Verteilung, mit der höchsten Prävalenz von MRSA-Isolaten in Südeuropa, Israel, UK und Irland und mit der niedrigsten Prävalenz in Nordeuropa. Die niedrigste Prävalenz hatte im Jahre 2002 Island mit 0,5 % und die höchste Prävalenz Griechenland mit 44 %. Insgesamt ist ein stetiger Zuwachs am MRSA Vorkommen in Europa zu verzeichnen (TIEMERSMA et al. 2004).
Der „EARSS Annual Report“ für 2008 lässt erstmals eine Stagnation beim Zuwachs des MRSA Vorkommens in Europa erkennen (EARSS 2009). In insgesamt neun Ländern sank sogar die MRSA Nachweisrate in den letzen Jahren von 2004 bis 2008. Island meldete 2008 nur eine MRSA-Infektion. In zwei Ländern, Malta und Portugal, stieg die MRSA-Rate kontinuierlich an und liegt im Jahr 2008 bei über 50 %.
Abb. 1: MRSA Vorkommen in Europa im Jahr 2008 laut EARSS Annual Report 2009
Des Weiteren gibt es in Deutschland verschiedene Resistenz-Surveillance Programme, die schon seit Jahrzehnten die Häufigkeit und Verbreitung von Antibiotikaresistenzen bei verschiedenen Bakterienspezies untersuchen und erfassen. Unter anderem untersucht die Arbeitsgemeinschaft Empfindlichkeitsprüfungen und Resistenz in der Paul-Ehrlich- Gesellschaft für Chemotherapie e. V. (PEG) seit 1975 im Rahmen einer Längsschnittstudie die Resistenzsituation gegenüber Chemotherapeutika bei verschiedenen Bakterienspezies. Die Erhebungen werden seit 1995 alle drei Jahre vorgenommen. Mit Hilfe dieser Ergebnisse können das jeweilige Ausmaß sowie zeitliche Schwankungen der Resistenzlage in der Bundesrepublik dargestellt werden. So betrug in Deutschland der prozentuale Anteil von MRSA an S. aureus-Isolaten im Jahr 1990 1,1 % und stieg bis zum Jahr 2001 kontinuierlich auf einen Wert von 17,5 % an. Erfreulich ist, dass bis 2004 die Prävalenz bei diesem Wert stagnierte, danach jedoch stieg diese wieder an und lag im Jahr 2007 bei 20,3 % (KRESKEN et al. 2009).
Für die Veterinärmedizin werden seit 2001 durch das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) deutschlandweit pathogene Bakterien von akut erkrankten, Lebensmittel liefernden Tieren auf ihre Empfindlichkeit gegenüber antimikrobiellen Wirkstoffen geprüft. Im Jahr 2006 war es erstmals in Deutschland möglich, zu grampositiven und gramnegativen bakteriellen Infektionserregern von Tieren umfassende, fundierte Resistenzdaten zu veröffentlichen. Auf Initiative des BVL führte der Bundesverband für Tiergesundheit (BfT) eine einmalige ca. zweijährige deutschlandweite Studie (BfT-Germ Vet) durch, in der vor allem bakterielle Infektionserreger von Pferden, Schweinen, Hunden und Katzen auf ihre Empfindlichkeit gegenüber antimikrobiellen Wirkstoffen untersucht wurden.
In den Jahren 2004 bis 2006 wurden 1632 Proben von klinisch erkrankten Tieren untersucht.
Aus diesen Proben wurden 248 (15 %) koagulasepositive- oder koagulasevariable Staphylokokken isoliert. Diese stammten von Schweinen, Hunden und Katzen. Fünf S. aureus Isolate, die vom Schwein stammten, und zwei S. pseudintermedius Isolate, die beim Hund isoliert wurden, trugen nachweislich das mecA-Gen (SCHWARZ et al. 2008). MRSA- Stämme von Hund und Katze wurden in dieser Studie nicht isoliert. Bei Staphylokokken- Isolaten, die von Pferden stammten, wurde kein mecA-Gen nachgewiesen.
2.6 Epidemiologie Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus
Methicillin–resistente Staphylococcus aureus sind fakultativ pathogene Kommensalen des Menschen und der Tiere, die zu schweren „nosokomialen“ Infektionen (gr. Nosokomeion:
Krankenhaus) führen können. Nosokomiale Infektionen sind Infektionen, die in einem Krankenhaus oder einer anderen Gesundheitseinrichtung während des Aufenthaltes erworben werden.
Nach BARTELS et al. (2007) werden Methicillin-resistente Staphylococcus aureus aus klinisch epidemiologischer Sicht in verschiedene Gruppen unterteilt. Diese Unterteilung geht über die ursprüngliche Annahme, dass MRSA als reine nosokomiale Keime in Erscheinung treten, hinaus:
1. haMRSA - „hospital acquired“ MRSA. Diese MRSA kommen in Krankenhäusern sowie Einrichtungen des Gesundheitswesens vor.
2. caMRSA - „community acquired“ MRSA. Diese Gruppe MRSA tritt außerhalb des Krankenhauses in der Bevölkerung in Erscheinung.
3. laMRSA – „livestock associated“ MRSA. Dieser MRSA-Typ wurde erstmals in Nutztierbeständen isoliert.
Zu 1.:
MRSA sind bisher vor allem als Erreger nosokomialer Infektionen bekannt, welche als sogenannte „hospital acquired MRSA“ in Krankenhäusern ein großes hygienisches Problem darstellen, insbesondere auf Intensivstationen und bei immunsupprimierten Patienten. Bisher standen bei den haMRSA-Infektionen vor allem bestimmte Umstände bzw. Risikofaktoren, die diese Infektion begünstigten, im Vordergrund.
Solche Risikofaktoren sind z. B.:
○ Invasive Fremdkörper, z. B. Katheter (COELLO et al. 1997)
○ Stationäre Liegedauer sowie Behandlung auf Intensivstationen (WICHELHAUS et al. 1998)
○ Operationen (MANIAN et al. 2003)
○ Nasenbesiedlung (VON EIFF et al. 2001)
○ Antibiose (MONNET et al. 2004)
Unter den haMRSA gibt es Stämme mit einer ausgeprägten Ausbreitungsfähigkeit im Krankenhaus, die als epidemische MRSA besonders hervortreten. Diese epidemischen MRSA können durch molekulare Typisierung erkannt und von sporadisch auftretenden Stämmen abgegrenzt werden. Definiert werden solche epidemischen Stämme mittels bestimmter Typisierungsverfahren wie PFGE, MLST und spa-Typisierung, bei denen sie stets reproduzierbare eindeutige Erkennungsmerkmale zeigen. Im Gegensatz dazu stehen die sporadischen MRSA, die selten vorkommende Typisierungsergebnisse zeigen und nur vereinzelt auftreten.
Unter den epidemischen MRSA lässt sich eine geographische Verteilung in Deutschland erkennen. Epidemische MRSA der klonalen Linien ST22 („Barnim-Epidemiestamm“) und
ST45 („Berliner Epidemiestamm“) sind vor allem in der Nordhälfte der Bundesrepublik verbreitet. MRSA der klonalen Linien ST5 und ST225 werden als „Rhein-Hessen“-MRSA zusammengefasst und waren früher vor allem im Westen und Südwesten der Republik verbreitet, werden nun aber im gesamten Bundesgebiet nachgewiesen (ROBERT KOCH- INSTITUT 2007).
Tab. 2: Übersicht über die in Deutschland auftretende MLST-Typen und die bei diesen vorkommenden spa-Typen epidemischer MRSA:
Bezeichnung nach Herkunftsort MLST spa-Typ
Berliner Epidemiestamm ST 45 t004, t038, t0665 Barnimer Epidemiestamm ST 22 t005, t002, t032 Süddeutscher Epidemiestamm ST 228 t001
Rhein-Hessen Epidemiestamm ST 5/ST225 t002/ t003
Zu 2.:
In jüngster Zeit fallen im Gegensatz zu nosokomial auftretenden haMRSA-Infektionen vermehrt Infektionen mit MRSA in der Gesellschaft bei Personen im ambulanten Bereich auf.
Bis dahin waren an S. aureus-Infektionen außerhalb des Krankenhauses fast immer Methicillin-sensible S. aureus beteiligt. Die isolierten caMRSA können im Gegensatz zu den haMRSA auch bei jungen und gesunden Menschen zu einer Infektion führen, ohne dass die betroffenen Personen zuvor die für Krankenhausinfektionen bekannten Risikofaktoren besitzen oder vorher ein Krankenhausaufenthalt oder eine Operation stattgefunden haben (DEURENBERG et al. 2007).
Klinisch manifestiert sich eine durch caMRSA hervorgerufene Infektion häufig in Form von multiplen und rezidivierenden Abszessen sowie tiefgehenden Haut- und Weichteilinfektionen, aber auch lebensbedrohliche Erkrankungen wie nekrotisierende Fasciitis sowie nekrotisierende Pneumonie kommen vor.
Die erste Beschreibung von caMRSA erfolgte in den USA im Zusammenhang mit schweren Hautinfektionen von Teilen der Bevölkerungsgruppe indianischer Abstammung. In den USA
sind caMRSA sehr weit verbreitet und im Wesentlichen handelt es sich dabei um die klonalen Linien ST8 (caMRSA „USA 300“) und ST80. Diese Typen stellen in den USA bis zu 50 % der S. aureus-Isolate aus Haut- und Weichteilinfektionen dar (PATEL et al. 2007). Es folgten weitere Beschreibungen über das Auftreten von caMRSA in Amerika, bis mittlerweile von caMRSA-Ausbrüchen weltweit berichtet wird (VANDENESCH et al. 2003).
Sowohl ST8 als auch ST80 kommen in Deutschland und Europa vor (ROBERT KOCH- INSTITUT 2009). In Europa gehören die meisten PVL-positiven Isolate zu den spa-Typen t044 und t008.
Charakteristisch für caMRSA–Stämme ist die Fähigkeit den gewebetoxischen Virulenzfaktor Panton-Valentine-Leukozidin zu produzieren (PVL-MRSA). Dieser ist ein zytotoxischer Faktor, welcher mit hoher Affinität an Makrophagen und Granulozyten bindet und durch eine Porenbildung in deren Zellwand zur Ausschüttung des Zellinhaltes sowie zum Zelltod und darauffolgender Gewebenekrose führt (LINDE u. NEHN 2005). Unter den caMRSA gibt es Stämme die das PVL produzieren und Stämme, welche dieses nicht produzieren. Hierdurch werden sie in PVL-positive und PVL-negative caMRSA unterteilt. Zuerst lediglich beim Menschen isoliert ist der Virulenzfaktor PVL auch bei von Tieren stammenden MRSA seit einigen Jahren bekannt, jedoch tritt dieser hier nur sehr selten in Erscheinung. In den USA berichteten RANKIN et al. im Jahre 2005 von PVL-positiven MRSA bei Begleittieren. In dieser Studie war ein relativ hoher Anteil an PVL-positiven MRSA-Isolaten aufgefallen. Von 23 getesteten MRSA-Isolaten waren elf PVL-positiv. Alle Isolate wurden aus Infektionen von Kleintieren gewonnen. Wie diese Untersuchung verdeutlicht, haben caMRSA auch in die Tiermedizin Einzug genommen. Schwere tiefgreifende Weichteilinfektionen wie sie aus der Humanmedizin berichtet werden, wären auch beim Tier denkbar. Berichte von VAN DUIJKEREN et al. (2005) erwähnen erstmals einen nasal mit PVL-positiven MRSA besiedelten Hund als asymptomatischen Träger. Beide zuvor genannten Untersuchungen gehen davon aus, dass auch die PVL-positiven MRSA zwischen Tieren und Menschen übertragen werden können, vor allem wenn sie im häuslichen Umfeld in engem Kontakt miteinander leben.
Zu 3.:
In neuester Zeit wird in der Tiermedizin in verschiedenen Ländern das gehäufte Vorkommen eines bis dato unbekannten MRSA-Typs beobachtet. Hierbei handelt es sich fast ausschließlich um MRSA, die mit der üblicherweise zur Typisierung herangezogenen Methode der Pulsfeldgelelektrophorese nicht zu typisieren sind und deshalb lange Zeit auch als non typeable MRSA (NT-MRSA) bezeichnet wurden. Mittels der Multi-Locus- Sequenztypisierung wurde dieser Typ als MLST-Typ ST398 charakterisiert. Die meisten bisher beschriebenen Isolate gehören zu den spa-Typen t011, t108 und t034. Weitere isolierte spa-Typen, die bei diesem MLST-Typ häufig isoliert werden, sind t1197, t1451, t339, t571, t2974 und t3307. Sie werden mittlerweile als sogenannte „livestock associated MRSA“
(laMRSA) bezeichnet.
Diese MRSA-Typen treten mit einer unterschiedlich hohen Nachweishäufigkeit in Nutztierbeständen bei gesunden Schweinen, Mastkälbern sowie beim Geflügel auf. Die Bezeichnung „livestock associated MRSA“ wurde für diesen Typ MRSA gewählt, weil sie erstmals vermehrt in Nutztierbeständen gefunden wurden.
Nachweise von laMRSA werden aus verschiedenen Ländern weltweit berichtet. So lassen Berichte aus den Niederlanden (DE NEELING et al. 2007), Dänemark (GUARDABASSI et al. 2007), Deutschland (MEEMKEN et al. 2008), Kanada (KHANNA et al. 2008) und Belgien (DENIS et al. 2009) auf das weltweite Vorkommen von laMRSA schließen.
Die laMRSA sind oft in hohen Prävalenzen in den Beständen als asymptomatischer Besiedler der Schleimhäute von Schweinen, Geflügel und anderen Nutztieren nachweisbar und können auch vielfach in der Umgebung und in Staubproben in den Beständen isoliert werden.
In diversen Untersuchungen konnte der MRSA-Typ ST398 auch beim Menschen in Proben von Schleimhäuten isoliert werden. Meist handelt es sich um Personen, die in häufigem und engem Kontakt mit den Nutztieren stehen, wie z. B. der Landwirt oder der betreuende Tierarzt (WULF et al. 2006, VAN LOO et al. 2007, MEEMKEN et al. 2008).
Epidemiologische Einordnung der MRSA von Kleintieren und Pferden
Bei MRSA Isolaten von Kleintieren handelt es sich in der Regel um Stämme, die auch beim Menschen in der jeweiligen Region als epidemischer Stamm isoliert werden. Berichte aus Irland (O´MAHONY et al. 2005) und England (BAPTISTE et al. 2005) weisen bei Hunden und Katzen spa-Typen nach, die bei der Bevölkerung in derselben Region Irlands und Englands als epidemischer Stamm vorkommen. Man kann daher von einem gegenseitigen Transfer der MRSA-Typen zwischen Kleintieren und Menschen ausgehen. Durch genetische Untersuchungen kann der Grad der Verwandtschaft der Stämme von Mensch und Tier ermittelt werden. Auch in Deutschland werden bei Kleintieren vorwiegend MRSA-Typen isoliert, die als epidemische MRSA in deutschen Krankenhäusern vorkommen. So wurde von STROMMENGER et al. (2006) der MLST-Typ ST22 und der spa-Typ t032 bei Kleintieren isoliert. Diese MRSA-Typen sind in deutschen Krankenhäusern weit verbreitet. Eine weitere Veröffentlichung aus Deutschland beschreibt das Auftreten dieser MLST-Typen und weist bei Proben von Hunden, anderen Kleintieren sowie Menschen und Gegenständen aus einer Berliner Kleintierklinik die MRSA-Typen ST22 und ST239 nach (WALTHER 2007). Auch ST239 ist in Deutschland weit verbreitet und kommt epidemisch vor.
Bei Pferden konnten in den letzten Jahren in verschiedenen Ländern MRSA als Wundinfektionskeim und als Besiedler des vorderen Nasenraumes nachgewiesen werden.
Berichte über das gehäufte Auftreten von MRSA bei Pferden gibt es aus Kanada (WEESE et al. 2006), Österreich (CUNY et al. 2009) und Deutschland (WALTHER 2007). In Österreich konnte der MRSA-Typ ST254, t036 als Infektionserreger bei Pferden nachgewiesen werden.
Dieser MRSA ST254 vom Pferd unterscheidet sich in seinen SCCmec-Elementen von den in der Region vorkommenden MRSA ST254 humanen Ursprungs. Es treten also nicht dieselben MRSA-Typen bei Pferd und Mensch in derselben Region auf. Es wird vermutet, dass beide MRSA ST254 auf einen gleichen gemeinsamen MSSA Vorläufer zurückgehen und beide unabhängig voneinander bei der jeweiligen Spezies ein SCCmec-Element erworben haben (CUNY et al. 2006). Die Berichte aus Kanada und Deutschland weisen die gleichen MRSA- Typen beim Pferd nach, wie sie auch als epidemische MRSA in der jeweiligen Bevölkerung vorkommen. Es handelt sich hierbei um die MRSA-Typen ST8 und ST254.
2.7 Der zoonotische Charakter
Eine Zoonose ist laut WHO definiert als eine Krankheit oder Infektion, die auf natürlichem Weg von einem Wirbeltier zu einem Mensch oder andersherum übertragen wird [Internet:
URL: http://www.who.int/zoonoses/en/].
Zum derzeitigen Kenntnisstand geht man davon aus, dass der wechselseitige Transfer von S. aureus, sowohl der Methicillin-sensiblen- als auch der Methicillin-resistenten Stämme, zwischen Mensch und Tier möglich ist und diese Spezies als Zoonoseerreger angesehen werden muss. Die in den letzten Jahren veröffentlichten Studien aus der ganzen Welt belegen diese Annahme deutlich. Wie schon beschrieben können genetische Untersuchungen an Methicillin–resistenten Staphylococcus aureus–Stämmen aus Proben von Tieren eine Zuordnung zum gleichen klonalen Komplex wie entsprechende Stämme von Menschen aus der gleichen geographischen Region nachweisen. So konnten weltweit Transmissionen von MRSA zwischen Nutz- sowie Haustieren und deren Besitzern bzw. Betreuern nachgewiesen werden. Dadurch konnte der Nachweis erbracht werden, dass MRSA Zoonoseerreger sind.
WEESE et al. berichteten im Jahr 2006 über die Übertragung von MRSA zwischen Pferden und dem Personal in einer Pferdeklinik. In Ungarn berichteten JUHÁSZ-KASZANYITZKY et al. (2007) über die Transmission von MRSA zwischen Landwirten und ihren Kühen, welche in engem Kontakt zu diesen standen. Ob der Landwirt oder die Kühe zuerst mit MRSA besiedelt waren, konnte nicht geklärt werden.
Kleintiere als Überträger von MRSA auf den Menschen stehen seit längerem in der Diskussion. VAN DUIJKEREN et al. berichteten 2004 über eine Transmission vom Menschen zu einem gesunden Hund, und SING et al. konnten 2008 eine Katze als Reservoire für eine Reinfektion einer an einem Abszess erkrankten Frau nachweisen. Durch den engen Kontakt des Menschen zu seinen Begleittieren kann man davon ausgehen, dass die Transmission von MRSA zwischen Mensch und Tier regelmäßig vorkommt. Dies zeigt sehr deutlich die Bedeutung der Kleintiere im häuslichen Umfeld in der Epidemiologie der MRSA.
Häufig kann die Richtung der Transmission nicht abschließend geklärt werden.
Staphylokokken der S. intermedius group (SIG) wie S. pseudintermedius und S. intermedius sind Kommensalen und auch Infektionserreger, die vorwiegend bei Tieren isoliert werden.
Beim Menschen treten S. intermedius und S. pseudintermedius originär weder als
Kommensale noch als Infektionserreger in Erscheinung. Neuere Untersuchungen zu Infektionen verursacht durch S. pseudintermedius beim Menschen lassen jedoch auch für diesen Erreger ein zoonotisches Potential vermuten. Bislang sind für S. pseudintermedius nur wenige Berichte über Infektionen beim Menschen veröffentlicht. Im Jahr 2006 wurde in Belgien eine mögliche Transmission von S. pseudintermedius von einem Tier auf den Menschen bekannt. Dies war der erste beschriebene Fall einer Infektion durch S.
pseudintermedius bei einem Menschen. Eine sechzigjährige Frau bekam eine Infektion nach einer Operation am Herzen und es wurde S. pseudintermedius isoliert. Ob die Frau Haustiere besaß, ist nicht bekannt (VAN HOOVELS et al. 2006). In diesem Fall war S.
pseudintermedius Oxacillin-sensibel. Jedoch verdeutlicht dieses Beispiel die Problematik der in der Veterinärmedizin immer häufiger isolierten Methicillin-resistenten Staphylococcus pseudintermedius.
Jüngste Untersuchungen von MEEMKEN et al. (2008) beschreiben das Auftreten von MRSA ST398 als nasalen Besiedler bei Schweinen und ihren Betreuungspersonen bzw. beruflich exponierten Personen in Deutschland. So sind sowohl Tierärzte als auch amtliche Fachassistenten an Schlachthöfen mit einer erhöhten Prävalenz im Vergleich zu den geschätzten Prävalenzen bei der Normalbevölkerung nasal besiedelt. Als Übertragungsweg werden Staub und Aerosole in der Luft als Carrier für die MRSA diskutiert. Die direkte und indirekte Übertragung von laMRSA zwischen Nutztier und Mensch wird regelmäßig nachgewiesen. Zusätzlich muss sogar die Weiterverbreitung dieses Subtyps durch zwischenmenschliche Kontakte als möglich angesehen werden. Dieses Weitertragen von laMRSA in der Bevölkerung belegen Nachweise von MRSA im familiären Umfeld MRSA- positiver Landwirte, ohne dass die Menschen aus dem familiären Umfeld selbst Kontakt zu den landwirtschaftlichen Nutztieren hatten. Personen, bei denen laMRSA nachgewiesen werden, sind in der Regel ähnlich den Nutztieren lediglich asymptomatisch mit laMRSA auf Schleimhäuten und Haut besiedelt. Jedoch ließ sich in der Humanmedizin jüngst ein Ausbruchgeschehen in einem niederländischen Krankenhaus nachweisen, an dem MRSA ST398 an Infektionen ursächlich beteiligt waren (FANOY et al. 2009). Der Weg des Eintrags der laMRSA in das Krankenhaus konnte nicht geklärt werden. Infektionen mit MRSA ST398 sind bisher noch sehr selten und zeigen in der Regel einen klinisch milden Verlauf.
Wie hoch das Risiko einer Übertragung von MRSA auf den Menschen ausgehend vom Tier ist, bleibt bislang schwer abzuschätzen. Aus Sicht des Nationalen Referenzlabors für koagulasepositive Staphylokokken im BfR gibt es verschiedene Expositionspfade für den Menschen, die ein unterschiedlich hohes Übertragungsrisiko darstellen. So können MRSA über verschiedene Wege zum Menschen gelangen und bei diesem zur Besiedlung der Haut und Nasenvorhöfe oder zur Infektion führen (FETSCH et al. 2009):
- Übertragung durch unmittelbaren Mensch – Tier Kontakt
- Übertragung durch Kontakt und Verzehr kontaminierter Lebensmittel - Übertragung durch Aerosole und Emissionen aus Stallungen
Erste Untersuchungen zur Belastung von rohem Fleisch mit MRSA belegen, dass MRSA aus der Primärproduktion in die Lebensmittelkette gelangen können. Inwieweit hier jedoch ein Risiko für den Verbraucher besteht, ist derzeit noch nicht hinreichend bekannt. Daten aus den Niederlanden deuten darauf hin, dass der Verbreitung über kontaminierte Lebensmittel keine herausragende Bedeutung zukommt. Unabhängig von der zum Teil recht hohen Nachweisrate von laMRSA in Nutztierbeständen, ist aufgrund der niedrigen Erregerkonzentration im kontaminierten Lebensmittel von einem geringen Übertragungsrisiko durch Kontakt und Verzehr auszugehen. Bislang ist kein Fall von einer Übertragung von MRSA über Lebensmittel auf den Menschen bekannt.
Die größte Bedeutung in der Übertragung von MRSA von Mensch zu Tier und andersherum hat der direkte Kontakt zwischen Mensch und Tier.
Die Exposition mit laMRSA durch die Umwelt kann derzeit nicht sicher abgeschätzt werden, da eine Abgrenzung von dem unmittelbaren und mittelbaren Kontakt zu Nutztieren epidemiologisch nur schwer möglich ist.
2.8 Einsatz epidemiologischer Typisierungsverfahren
Um die Epidemiologie der MRSA zu untersuchen, bedient man sich spezieller Typisierungsverfahren. Typisierungsverfahren im Rahmen epidemiologischer Untersuchungen haben als Hauptanliegen, einen bestimmten epidemischen Stamm anhand gewählter Merkmale von epidemiologisch nicht mit ihm zusammenhängenden Stämmen zu unterscheiden. Diese Merkmale sollten sich derart verhalten, dass sie stabil innerhalb des einen epidemischen Stammes sind, aber gleichzeitig genügend Variabilität innerhalb der Gesamtheit der Spezies-Population aufweisen. So kann der verwandtschaftliche Grad von Bakterienisolaten zueinander bestimmt werden.
Für den Nachweis einer Infektionskette reicht die alleinige Bestimmung von Keimen der gleichen Spezies bei mehreren Patienten bzw. des Personals oder an Gebrauchsgegenständen der Klinik oder Praxis nicht aus. Vielmehr ist die Klärung der klonalen Identität verschiedener Bakterienisolate aus einem Infektionsgeschehen nötig. Durch die Wahl des Typisierungsverfahrens zur Bestimmung der klonalen Identität verschiedener Isolate können unterschiedliche Fragestellungen beantwortet werden, wie z. B. die Ausbreitung von MRSA in einer Klinik oder Verbreitung und Verwandtschaftsverhältnisse von MRSA in einer bestimmten geographischen Region. Dadurch können auch Aussagen über mögliche Transmissionswege von MRSA zwischen Tier und Mensch aufgezeigt werden.
Man unterscheidet zwischen phänotypischen und genotypischen Typisierungsverfahren. Die phänotypischen Verfahren detektieren Eigenschaften, welche von den Mikroorganismen exprimiert werden. Dagegen wird mit den genotypischen Verfahren chromosomale DNA analysiert. Zu den phänotypischen Verfahren zählt z. B. die Identifizierung eines Erregers mittels Anzüchtung einer Kultur oder die Bestimmung seines Antibiotika-Resistenzprofils.
Bei der Bestimmung eines Erregers mittels Kultur wird dieser auf speziellen Nährböden als Reinkultur angezüchtet und sein phänotypisches Verhalten wie z. B. Koloniemorphologie oder metabolische Aktivität beurteilt. Der Nutzen zur Abklärung von Verwandtschaftsverhältnissen zwischen einzelnen Isolaten durch phänotypische Typisierungsverfahren ist jedoch meist begrenzt, da Mikroorganismen unter Umwelteinflüssen die phänotypische Expression der zu untersuchenden Eigenschaft variieren können. Daher können phänotypische Unterschiede bei Isolaten desselben Stammes auftreten.
Aus diesem Grund wird zur Untersuchung der verwandtschaftlichen Beziehung verschiedener Bakterienisolate bei den meisten Typisierungsverfahren die chromosomale DNA untersucht.
Im Folgenden werden die am häufigsten angewandten Methoden zur Diagnostik der MRSA vorgestellt.
PFGE-Analyse chromosomaler DNA mittels Pulsfeld-Gelelektrophorese
Die Gelelektrophorese im gepulsten Feldstärkegradienten ist von SCHWARZ und CANTOR 1984 entwickelt worden. Diese Methode basiert auf der elektrophoretischen Auftrennung von DNA, welche zuvor mit einem Restriktionsenzym, im Falle von S. aureus der Endonuklease SmaI, zerschnitten wurde. Im Gegensatz zur konventionellen Gelelektrophorese können hierbei relativ große DNA-Fragmente aufgetrennt werden. Die Auftrennung erfolgt dabei in einem elektrischen Feld, dessen Ausrichtung sich periodisch ändert, also pulsiert.
Trotz der hohen Kosten, die mit dieser Methode verbunden sind, ist die PFGE eine häufig eingesetzte und sehr gut anwendbare Technik, die zur Beobachtung von räumlich und zeitlich begrenzten Ausbrüchen geeignet ist. Sie wurde lange Zeit als „Goldstandard“ in der MRSA Diagnostik angesehen (SCHMITZ et al. 1998).
MLST–Multi Locus Sequence Typing
Bei dieser Methode werden verschiedenen Sequenzen eines Genes, den Allelen, bestimmte Ziffern zugewiesen, aus denen sich dann der MLST-Typ ergibt. Man nennt ihn auch den Sequenztyp (ST), der eine Einordnung in verwandtschaftliche Linien möglich macht. Die Unterschiede in den Sequenzen werden hierbei nicht gewichtet, d. h. eine Punktmutation erzeugt ebenso einen neuen Alleltyp wie ein größerer Basenaustausch. Untersucht werden dabei interne Bereiche von sogenannten housekeeping-Genen mittels PCR, da diese in allen Stämmen vorkommen, aber noch genügend Variationen innerhalb der Spezies-Population zeigen (ENRIGHT et al. 2000). Für S. aureus werden sieben definierte Haushaltsgene untersucht. Die Methode eignet sich sehr gut für weltweite epidemiologische Untersuchungen über einen langen Zeitraum und gilt als Methode der Wahl bei der Untersuchung klonaler Erregerausbreitung.
spa -Gen Sequenztypisierung
Ziel dieser PCR-basierten Technik ist die sogenannte X-Region, eine hypervariable Region im Bereich des spa-Gens, welches für das zellwandassoziierte Protein A von S. aureus codiert (FRÉNAY et al. 1996). Die X-Region von spa besteht aus mehreren repeats, sich wiederholende DNA-Einheiten gleicher Länge. Die Anzahl an repeats kann von Stamm zu Stamm unterschiedlich sein, wodurch eine Differenzierung zwischen Isolaten möglich ist.
Dieser ausgeprägte Sequenz-Polymorphismus dient als Grundlage dieses Typisierungsverfahrens. Untereinander verwandte spa-Sequenztypen werden als Komplexe zusammengefasst. Die Benennung von spa-Typen erfolgt, ähnlich wie bei der MLST- Typisierung, durch die Analyse der ermittelten Sequenz mittels einer Datenbanksoftware.
Wie auch die MLST-Typisierung eignet sich die spa-Typisierung bei der primären Typisierung zum Nachweis von Abstammungslinien. Aufgrund der hohen Kongruenz zwischen spa-Typen und MLST definierten klonalen Linien ist bei MRSA eine direkte Zuordnung der spa-Typen zu MLST-Typen (ST) gegeben. Die spa-Typisierung eignet sich zum Nachweis eines Ausbruchgeschehens in einer medizinischen Einrichtung ebenso wie zur vergleichenden Untersuchung von Stämmen unterschiedlicher regionaler Herkunft.
Die Übereinstimmung der Ergebnisse dieser Methode mit denen der PFGE und MLST ist hoch (STROMMENGER et al. 2006), so dass sich diese drei Typisierungsmethoden zur Untersuchung von MRSA-Stämmen weltweit etabliert haben und MRSA-Typen anhand dieser Methoden definiert werden.
Typisierung der chromosomalen Staphylokokken Genkassette:
SCC mec -Typisierung
Mittels PCR wird bei dieser Typisierungsmethode die SSCmec-Genkassette, welche das für die Methicillinresistenz verantwortliche mecA-Gen trägt, sowie der für S. aureus weitestgehend spezifische Genabschnitt orfX nachgewiesen. Da orfX spezifisch für S. aureus ist, können MRSA durch dieses Verfahren mit einer hohen Sicherheit aus mischbesiedelten Abstrichmaterialien direkt bestimmt werden (CUNY u. WITTE 2005).
Von dieser SCCmec-Genkassette existieren innerhalb der MRSA-Population mehrere Typen.
Bisher konnten fünf Typen beschrieben werden (SCCmec I-V). Durch SCCmec-Typisierung
werden verwandtschaftliche Verhältnisse einzelner Staphylokokken-Isolate zueinander aufgeklärt.
2.9 Therapie und Prophylaxe der MRSA-Infektion
MRSA unterscheiden sich nicht zwingend von MSSA bezüglich ihrer Virulenz und Pathogenität, doch die ausgesprochen ungünstige Resistenzlage der MRSA gegenüber den meisten gebräuchlichen Antibiotika macht sie zu einem besonderen Problem im nosokomialen Infektionsgeschehen. Insgesamt stellt sich bei der Wahl eines Antibiotikums die Entscheidung entweder ein bakterizides oder ein bakteriostatisches Chemotherapeutikum einzusetzen. Der Einsatz von bakterizid wirksamen Antibiotika ist besonders dann indiziert, wenn die Erreger am Infektionsort durch die Immunabwehr schwer erreichbar sind wie es z. B. bei abgekapselten eitrigen Prozessen ausgelöst durch S. aureus der Fall ist. Auch bei akuten, mit Sepsis einhergehenden Infektionen sollte ein bakterizides Antibiotikum verabreicht werden. In der Humanmedizin besteht derzeit bei der Behandlung von MRSA- Infektionen das Problem, dass nur sehr wenige wirksame Antibiotika zur Therapie zur Verfügung stehen und diese ausnahmslos bakteriostatisch wirken. Dies zeigt die Problematik sowie die Grenzen der chemotherapeutischen Möglichkeiten bei einer schwerwiegenden MRSA-Infektion (FRIEDRICH 2009).
Im Gegensatz zur Humanmedizin liegen bei MRSA-Isolaten aus veterinärmedizinischen Einrichtungen häufig solche Resistenzmuster vor, die noch Behandlungsmöglichkeiten im Bereich der Nicht-β-Lactame zulassen. Diese noch vergleichsweise günstige Resistenzlage bei MRSA-Isolaten aus der Veterinärmedizin lassen Therapieoptionen offen (WALTHER 2007). So ist man dazu angehalten, im Falle einer MRSA-Infektion bei einem Tier unter Berücksichtigung eines Resistogramms, auf die Gabe eines Reserveantibiotikums zu verzichten. Unsachgemäßer Einsatz von Reserveantibiotika der Humanmedizin wie Glycopeptide (Vancomycin) sollten in der Veterinärmedizin möglichst unterbleiben, um die Resistenzsituation in der Humanmedizin nicht negativ zu beeinflussen.
Bei der Prophylaxe der Verbreitung von MRSA im Krankenhaus oder anderen medizinischen Einrichtungen und bei der Verhinderung einer MRSA-Infektion liegt das Hauptaugenmerk
auf einem fundierten Hygieneregime. Der Hauptübertragungsweg für MRSA sind unsaubere Hände. Übertragen wird der Erreger meist durch Schmierinfektion, wobei vor allem dem medizinischen Personal, welches nicht zwingend selbst MRSA-Träger sein muss, als Übertragungsvektor eine große Bedeutung zukommt. Die regelmäßige und korrekte Desinfektion der Hände stellt den wichtigsten Punkt in der Unterbindung von Infektketten und der Ausbreitung von MRSA in einer medizinischen Einrichtung dar (PITTET et al.
2000).
Auch die endogene Übertragung spielt eine erhebliche Rolle im Infektionsgeschehen mit nosokomialen Erregern. Häufig sind Patienten mit MRSA-Wundinfektionen auch selbst zuvor mit MRSA nasal besiedelt. So kann das Auffinden von asymptomatisch mit MRSA kolonisierten MRSA-Trägern vor einem Krankenhausaufenthalt oder einer anstehenden Operation zur Prophylaxe einer späteren Infektion beitragen.
Durch die hohe Tenazität von S. aureus auf Oberflächen und Gegenständen spielen diese bei der Übertragung von MRSA auf den Patienten eine signifikante Rolle und sollten besondere Beachtung im Hygieneregime einer Klinik oder Praxis finden.
3 Material und Methoden
3.1 Material 3.1.1 Geräte
Analysewaage MC1 LC 2200 P, Sartorius, Göttingen Brutschrank Modell: BM 800, + 36°C, Memmert Cryo Bank 2 ml, Mast Diagnostika, Reinfeld
Einkanalpipette Eppendorf Research variabel, unterschiedliche Volumina, Hamburg
Elektrophorese-Kammer und Trafo Sub Cell Model 96, Bio-Rad Laboratories GmbH, München
und Power Pack P25, Biometra GmbH, Göttingen Fotokammer (UV-Licht) Model Light Cabinet, Biotec-Fischer GmbH,
Reiskirchen
Kühlschrank Liebherr, + 6°C
Magnetrührer mit Heizung IKAMAG RCT, Staufen Pipettenspitzen PCR DNA/RNA free,
unterschiedliche Größen, Eppendorf, Hamburg Reaktionsgefäße PCR DNA/RNA free, 1,5ml und 2,0 ml, Eppendorf,
Hamburg
Schüttler Vortexer, VWR International, Darmstadt Spitzenvorsatzfilter Model Minisart plus Typ 17929K,
Porengröße 0,45 μm, Sartorius, Göttingen Thermocycler Mastercycler ep Gradient S, Eppendorf, Hamburg Thermomixer Thermomixer comfort, Eppendorf, Hamburg Tiefkühlgefrierschrank Modell HFU 486 Basic, - 72°C, Kendro,
Langenselbold
Zentrifuge Model 5424, Eppendorf, Hamburg
3.1.2 Chemikalien
Agarose Macro–Abgarose AG-0400/b,
ABgene Thermo Scientific, Hamburg
Aqua dest. eigene Herstellung
Aztreonam Nr. A 6848, 50 mg, Sigma, Taufkirchen
Bacillol AF Bode Chemie, Hamburg
Bromphenolblau-Natriumsalz Nr. 1.11746, Merck, Darmstadt Cefoxitin C 4786 – 250 mg, Sigma, Taufkirchen
DNA Ladder Nr. 11062590001, DNA-Molekular Weight
Marker VI, 0,15 – 2,1 kbp, Roche Diagnostica, Mannheim
EDTA Titriplex III, Nr. 1.08418, Merck, Darmstadt Ethidiumbromid Nr. 1.11608.0030, 1 % ige Lösung, Merck,
Darmstadt Gelladepuffer eigene Herstellung
Glycerin Nr. 1.04094, Merck, Darmstadt
LiChrosolv-Wasser Nr. 1.15333, Merck, Darmstadt
Lysispuffer eigene Herstellung
Proteinase K P 2308, Sigma, Taufkirchen N Acetyl-L-Cystin A 7250, Sigma, Taufkirchen
NaCl Nr. 1.06404, Merck, Darmstadt
TAE Puffer Nr. 1.06023, 10 fach pH 8,3, Merck, Darmstadt
TE-Puffer eigene Herstellung
Tween 20 P 1379, Sigma, Taufkirchen
3.1.3 Nährmedien
Columbia Blutagar Nr. 109e, Heipha, Eppelheim Columbia Blutagar
mit Colistin und Nalidixinsäure Nr. 144e, Heipha, Eppelheim
Chromogenic MRSA Nr. 257434, Becton Dickinson GmbH, Heidelberg
Mueller-Hinton-Bouillon Nr. CM 0405 B, Oxoid, Wesel
Nähragar Nr. 3871e, Heipha, Eppelheim
Peptonwasser gepuffert Nr. CM 1049 T, Oxoid, Wesel Trypton-Soya-Bouillon (CASO Bouillon) Nr. 1.05459, Merck, Darmstadt Transporttupfer in Amies Agar Gel Nr. TS 0001 A, steril, Oxoid, Wesel
3.1.4 Identifikationsreagenzien
API ID 32 Staph Nr. 32500, bioMérieux, Nürtingen Oxacillin-Testplättchen Nr. CT 0159 B, 1 μg, Oxoid, Wesel Slidex Staph Plus - Kit Nr. 73116, bioMérieux, Nürtingen
3.1.5 Oligonukleotidprimer
mecA up1 und mecA up2 Mebabion International AG, Planneg-Martinsried Primer-Sequenzen: 5’-GGG ATC ATA GCG TCA TTA TTC-3’
5’-AAC GAT TGT GAC ACG ATA GCC-3’
Amplikongröße: 527 bp
nuc PCR1 und nuc PCR2 Mebabion International AG, Planneg-Martinsried Primer-Sequenzen: 5’-TCA GCA AAT GCA TCA CAA ACA G-3’
5’-CGT AAA TGC ACT TGC TTC AGG-3’
Amplikongröße: 255 bp
3.1.6 Software
Alpha-Imager Biotec–Fischer GmbH, Reiskirchen
3.1.7 Sonstige Materialien
Gazetupfer eigene Herstellung aus Lohmann-
Schlauchverband Tg 7 ca 0,5 m und isotonischer NaCl-Lösung
