Aus der Außenstelle für Epidemiologie und der Klinik für kleine Klauentiere
und Forensische Medizin und Ambulatorische Klinik der Tierärztlichen Hochschule Hannover
Untersuchungen zum Vorkommen von Salmonellen bei Zuchtschweinen
I N A U G U R A L - D I S S E R T A T I O N
zur Erlangung des Grades eines
D O C T O R M E D I C I N A E V E T E R I N A R I A E durch die Tierärztliche Hochschule Hannover
Vorgelegt von Ulrike Quante
aus Lünen
Hannover 2000
Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. M. Ganter
Gutachter: Univ.-Prof. Dr. M. Ganter Gutachter: Univ.-Prof. Dr. V. Weigand
Tag der mündlichen Prüfung: 24.11.2000
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung... 9
2 Literaturübersicht... 11
2.1 Salmonella ... 11
2.1.1 Morphologie und biochemische Eigenschaften... 11
2.1.2 Taxonomie ... 11
2.2 Epidemiologie... 13
2.2.1 Epidemiologie der Salmonellosen des Menschen ... 18
2.2.2 Epidemiologie der Salmonellosen des Schweines... 26
2.2.2.1 Bedeutung der Futtermittel ... 28
2.2.2.2 Klinisches Bild ... 31
2.2.2.2.1 Primäre Salmonellosen des Schweines... 33
2.2.2.2.1.1 Salmonella Choleraesuis... 35
2.2.2.2.1.2 Salmonella Typhisuis (chronischer Paratyphus der Ferkel) ... 38
2.2.2.2.2 Sekundäre Salmonellosen des Schweines ... 39
2.2.2.2.2.1 Prävalenz in der Bundesrepublik Deutschland ... 40
2.2.2.2.2.2 Internationale Prävalenz sekundärer Salmonellosen ... 42
2.2.2.2.3 Serokonversion ... 48
2.2.2.3 Vorkommen und Bedeutung von Salmonellen bei Sauen ... 49
2.2.2.4 Vertikale Übertragung von Salmonellen auf die Saugferkel und weiterer Verlauf ... 51
2.2.2.5 Bedeutung des Zuchttierhandels für die Epidemiologie der Salmonellosen des Schweines... 53
2.2.2.6 Verbreitung multiresistenter Salmonella-Stämme bei Schweinen ... 54
2.3 Nachweisverfahren ... 59
2.3.1 Antigen-Nachweise ... 59
2.3.1.1 Kultureller Nachweis ... 59
2.3.1.1.1 Voranreicherung ... 60
2.3.1.1.2 Selektivanreicherung ... 61
2.3.1.1.3 Selektiv-Nährböden und biochemische Eigenschaften ... 62
2.3.1.1.4 Serologische Differenzierung ... 65
2.3.1.1.5 Kommerzielle Nachweissysteme... 66
2.3.1.2 Immunochemische Methoden... 66
2.3.1.2.1 ELISA-Technik ... 66
2.3.1.2.2 Immunodiffusionstest ... 67
2.3.1.3 DNA-Hybridisationstest ... 68
2.3.1.4 Weitere Nachweisverfahren ... 69
2.3.2 Antikörper-Nachweise... 71
2.3.2.1 ELISA-Technik ... 71
2.4 Möglichkeiten der Bekämpfung ... 73
2.4.1 Fütterung... 75
2.4.2 Management ... 76
2.4.3 Therapie und Prophylaxe... 78
2.4.3.1 Antibiotika ... 78
2.4.3.2 Vakzination... 79
2.4.4 Weitere Maßnahmen... 80
3 Material und Methoden... 81
3.1 Probenmaterial... 81
3.1.1 Serologische Bestandsuntersuchung... 81
3.1.2 Serologische Verlaufsuntersuchung ... 82
3.1.3 Kulturelle Untersuchungen zum Vorkommen von Salmonellen in serolo- gisch positiven Betrieben... 82
3.2 Probennahme ... 83
3.2.1 Entnahme der Blutproben ... 83
3.2.2 Entnahme der Proben für die kulturelle Untersuchung ... 83
3.3 Probenuntersuchung ... 85
3.3.1 Untersuchung der Blutproben... 85
3.3.1.1 Methode ... 85
3.3.1.2 Chemikalien und Reagenzien ... 89
3.3.1.3 Geräte und Hilfsmittel ... 90
3.3.2 Untersuchung der Umgebungsproben ... 91
3.3.2.1 Methode ... 91
3.3.2.2 Nährmedien und Seren ... 94
3.4 Statistische Auswertung ... 95
4 Ergebnisse ... 96
4.1 Ergebnisse der serologischen Bestandsuntersuchung... 96
4.1.1 Variation der optischen Dichte (OD) und der Antikörperkonzentration in Prozent (OD %) der Referenzseren ... 96
4.1.2 Auswertung der untersuchten Serumproben... 97
4.1.2.1 Intra-Herdenprävalenz ... 98
4.1.2.2 Einflußfaktoren auf die Prävalenz seropositiver Tiere ... 103
4.1.2.2.1 Bestandsgröße... 104
4.1.2.2.2 Betriebsform ... 105
4.1.2.2.3 Einstallsystem ... 107
4.1.2.2.4 Hygienische Aspekte ... 110
4.1.2.2.4.1 Reinigung und Desinfektion ... 110
4.1.2.2.4.2 Schadnagerbekämpfung und Besatz mit Schadnagern ... 114
4.1.2.2.5 Antimikrobielle Medikation im Sauenbereich ... 116
4.2 Ergebnisse der serologischen Verlaufsuntersuchung ... 117
4.2.1 Beschreibung des untersuchten Betriebes ... 117
4.2.2 Ergebnisse der serologischen Verlaufskontrolle ... 119
4.2.3 Ergebnisse der serologischen Untersuchung der Altsauen... 119
4.3 Ergebnisse der weitergehend untersuchten Bestände ... 121
4.3.1 Beschreibung der weitergehend untersuchten Bestände ... 121
4.3.1.1 Beschreibung der Bestände mit geschlossenem System/gemischte Bestände 122 4.3.1.2 Beschreibung der ferkelerzeugenden Bestände ... 126
4.3.1.3 Beschreibung des Bestandes mit Jungsauenproduktion ... 128
4.3.1.4 Eintragsquellen ... 130
4.3.2 Ergebnisse der bakteriologischen Untersuchung... 130
4.3.2.1 In den Beständen isolierte Salmonella-Serovare ... 130
4.3.2.2 Ergebnisse der Typisierung der Salmonella-Isolate ... 131
4.4 Salmonella-Nachweise bei sezierten Sauen ... 133
5 Diskussion ... 134
5.1 Anmerkungen zum BgVV-ELISA ... 134
5.2 Prävalenz von Salmonella-Antikörpern / Salmonellen bei Sauen... 138
5.3 Bedeutung der verschiedenen Einflußfaktoren... 141
5.4 Vorkommen seronegativer Bestände... 148
5.5 Kultureller Nachweis von Salmonellen in seropositiven Beständen... 149
5.6 Dominierendes Serovar und Multiresistenz ... 150
5.7 Vorkommen / Bedeutung verschiedener Serotypen in den unterschied- lichen Altersstufen ... 152
5.8 Bedeutung der Zuchtherde als Quelle der Salmonella-Infektion ... 154
5.9 Bedeutung des Antibiotika-Einsatzes in Hinblick auf die Entstehung von Multiresistenzen?... 155
5.10 Kosten-Nutzen-Analyse eines Salmonella-Monitorings auf der Ebene der Zuchttiere... 157
6 Schlußfolgerungen ... 160
7 Zusammenfassung... 161
8 Summary... 164
9 Literaturverzeichnis ... 167
10 Anhang ... 196
10.1 Bekanntmachung der Neufassung der Verordnung zum Schutz gegen die Aujeszkysche Krankheit ... 196
10.2 Bekanntmachung der Leitlinien für ein Programm zur Reduzierung des Ein- trags von Salmonellen durch Schlachtschweine in die Fleischgewinnung .... 212
10.3 Fragebogen für Bestandsbesuche im Rahmen der serologischen Bestands- untersuchung... 220
10.4 Serologische Untersuchungsergebnisse... 228
1 Einleitung
Durch Salmonellen bedingte Lebensmittelkontaminationen verursachen weltweit bedeutende auf Lebensmittel zurückzuführende Erkrankungen beim Menschen.
Dabei stellen die weitverbreiteten latenten Salmonella-Infektionen der Schlachtschweine ein ernst zu nehmendes Risiko für die menschliche Gesundheit dar, da es durch lange Transporte und/oder lange Wartezeiten am Schlachthof zur Erregervermehrung und Einwandern der Salmonellen in die Organe kommen kann und somit eine spätere Kontamination von Fleisch und Organen während der Schlachtung stattfinden kann. Fleisch dieser Schlachtkörper kann hinterher Ursprung einer Erkrankung beim Menschen sein. Diese kann direkt durch das konta- minierte Fleisch oder indirekt über Kreuzkontaminationen anderer Lebensmittel während der Herstellung und Verteilung vom Schlachthof bis hin zum Konsumenten erfolgen.
So konnte in den Jahren 1990 bis 1992 eine fast epidemische Zunahme an humanen Salmo- nellosen in der BRD beobachtet werden (APITSCH et al. 1998). STEINBACH und HAR- TUNG (1999) schätzen, daß ungefähr 20 % der humanen Salmonellosen in den Jahren 1996 und 1997 auf kontaminiertes Schweinefleisch zurückzuführen waren. Trotz des Rückganges der Gesamtzahl der Salmonellosen des Menschen in diesem Zeitraum, konnten sie bei der Anzahl der Salmonellosen porcinen Ursprungs eher eine Stagnation respektive eine leichte Zunahme feststellen.
Auch in Dänemark wurde für die Jahre 1992 und 1993 Schweinefleisch als eine der Haupt- quellen für sporadische Infektionen mit Salmonella Typhimurium beim Menschen angesehen.
Darüber hinaus konnte als Quelle eines größeren Salmonella Infantis-Ausbruchs mit ungefähr 550 dokumentierten humanen Erkrankungsfällen in 1993 Schweinefleisch identifiziert wer- den, das zu einem Schlachthof zurückverfolgt werden konnte (WEGENER u. BAGGESEN 1997).
Inzwischen geht man davon aus, daß in fast jedem Schweinebestand ein erheblicher Anteil an Salmonellenträgern existiert, so daß sich die Frage stellt, welche Bedeutung die Sauen, in Hinblick auf humane Salmonellosen, für die Aufrechterhaltung einer latenten/subklinischen Salmonella-Infektion im Bestand besitzen. Nach PLONAIT und BICKHARDT (1997) besteht ein enger Zusammenhang zwischen der Prävalenz serologischer Reagenten und der Salmonel- lenausscheidung über die Fäzes, allerdings nicht bei denselben Tieren. Sauen reagieren eher seropositiv, scheiden aber kaum Salmonellen aus.
In der vorliegenden Arbeit soll die Salmonella-Seroprävalenz bei Sauen ermittelt werden.
Dabei wird der Zusammenhang zwischen verschiedenen Haltungs- und Managementfaktoren und der Salmonella-Seroprävalenz betrachtet.
In seropositiven Beständen wird der kulturelle Nachweis von Salmonellen, unter Verwendung von Standardmethoden, angestrebt und versucht Eintragsquellen aufzudecken.
Darüber hinaus wird das Vorkommen seronegativer Bestände und die Möglichkeit der Auf- rechterhaltung eines salmonellenfreien Status überprüft.
Des weiteren wird die Bedeutung der Sauen für die Aufrechterhaltung der Salmonella- Infektion im Bestand und für die Salmonella-Infektion der nachfolgenden Produktionsstufen unter Berücksichtigung der Literatur diskutiert.
An Hand der Gegenüberstellung einer Kosten-Analyse eines Salmonella-Monitorings auf der Ebene der Zuchttiere und den Ergebnissen anderer Autoren, hinsichtlich der Bedeutung der Sauen für die Salmonella-Infektion der Masttiere und somit der humanen Salmonellosen, soll versucht werden, den Nutzen eines Salmonella-Monitorings im Bereich der Sauen abzu- schätzen.
2 Literaturübersicht
2.1 Salmonella
2.1.1 Morphologie und biochemische Eigenschaften
Das Genus Salmonella gehört zur Familie der Enterobacteriaceae und läßt sich mit Hilfe biochemischer Eigenschaften (Fermentation von Kohlenhydraten, Enzymreaktionen) und auf Grund des Wachstums in verschiedenen Medien von den übrigen 30 Genera der Entero- bacteriaceae abgrenzen (PIETZSCH 1981, DEDIÉ et al. 1993).
Salmonellen sind 0,7 - 1,5 x 2,0 - 5,0 µm große, gramnegative, sporenlose, meist bewegliche (Ausnahme: Serovar Gallinarum), peritrich begeißelte Stäbchen (Geißeln entweder an den Längsseiten oder allseits inseriert).
Sie wachsen auf einfachen Nährmedien unter aeroben und fakultativ anaeroben Bedingungen und bilden runde, glänzende Kolonien mit einem Durchmesser von 2 bis 4 mm (ROLLE u.
MAYR 1993, STELLMACHER u. SCHÖLL 1987).
Kennzeichnend für das Genus Salmonella sind folgende biochemische Reaktionen:
Sie fermentieren meist unter Gasbildung Glukose und Mannit. Darüber hinaus verwerten sie Sorbit, Maltose, Arabinose, Xylose und Rhamnose. Citrat kann als alleinige Kohlenstoff- quelle verwertet werden. Durch Decarboxylasen sind sie in der Lage Lysin, Arginin und Ornithin abzubauen. Nitratreduktion und (meist) Schwefelwasserstoff-Bildung sind positiv.
Indol- und Ureasebildung sind negativ. Der Kaliumzyanidtest und die Voges-Proskauer- Reaktion sind negativ, die Methylrotprobe positiv. Laktose, Saccharose, Salicin und Adonit werden nicht verwertet (DEDIÉ et al. 1993, ROLLE u. MAYR 1993, SELBITZ 1992).
Durch die große Zahl an Salmonella-Serovaren weichen allerdings einzelne Serovare von diesem Reaktionsmuster ab.
2.1.2 Taxonomie
Das Genus Salmonella wurde lange Zeit durch eine einzige Spezies repräsentiert. Infolge- dessen sind alle im Kauffmann-White-Schema aufgeführten Salmonellen als Serovare der Spezies Salmonella enterica eingestuft worden.
Innerhalb dieses Schemas wurden die Salmonella-Serovare sieben Subspezies untergeordnet, die sich auf Grund genetischer, biochemischer und serologischer Merkmale unterscheiden lassen (ROLLE u. MAYR 1993, SELBITZ 1992).
Im Unterschied dazu differenzieren DEDIÉ et al. (1993), POPOFF et al. (1992) und SELBITZ und BISPING (1995) zwei Salmonella-Arten, bei denen die Subspezies Salmonella bongori als eigene Art geführt wird. Sie kommt hauptsächlich in der Umwelt vor und hat bisher keine klinische Bedeutung erlangt. Nach dieser Einteilung besteht die Spezies Salmonella enterica aus sechs Subspezies. Auch EUZÉBY (1999) betrachtet Salmonella bongori als eigene Spezies, führt für die Spezies Salmonella enterica sechs Subpezies auf und schlägt darüber hinaus die Konservierung des Namens Salmonella Typhi in Form einer dritten Spezies - Salmonella typhi - vor. Die Diskussion um die Nomenklatur der Salmonellen ist bis heute nicht abgeschlossen.
Die Serovare werden auf Grund von zwei Antigengruppen, den in der Zellwand lokalisierten O-Antigenen und den mit den Geißeln verbundenen H-Antigenen, serologisch differenziert.
Dabei werden die O-Antigene mit arabischen Ziffern bezeichnet. Die H-Antigene können in zwei verschiedenen Phasen vorliegen, von denen die 1. Phase mit kleinen lateinischen Buchstaben und die 2. Phase mit arabischen Ziffern bezeichnet wird. So können alle zur Gattung Salmonella gehörigen Isolate über ihre Antigenformel eingeordnet werden, dabei werden die Serovare nach ihrem Haupt-O-Antigen in O-Gruppen eingeteilt. Früher wurden die O-Gruppen mit großen Buchstaben (A bis Z) bezeichnet und später dann weitergehend mit den Zahlen 51 bis 67. Heute werden sie nach ihrem charakteristischen O-Antigen benannt, wobei die Buchstaben noch in Klammern angeführt werden. Zur Zeit umfaßt das regelmäßig durch Supplemente aktualisierte Kauffmann-White-Schema ungefähr 2500 serologisch definierte Salmonella-Serovare (DEDIÉ et al. 1993, POPOFF et al. 1992, ROLLE u. MAYR 1993, SELBITZ 1992, SELBITZ u. BISPING 1995, STEINBACH u. KROELL 1999).
Die Subspezies I (Salmonella enterica subsp. enterica) beinhaltet die medizinisch und veterinärmedizinisch relevanten Vertreter und macht mehr als 99,5 % der isolierten Salmonella-Stämme aus (DIEHL u. GAREIS 1993, LE MINOR u. POPOFF 1988). Diese Serovare werden unter ihrer bisherigen binominalen Benennung geführt. Die anderen fünf Subspezies werden mit ssp. salamae (II), arizonae (III), diarizonae (IV), houtenae (V) und indica (VI) bezeichnet. Die Serovare dieser Subspezies werden nach der Gattungsbezeich- nung Salmonella mit einer römischen Ziffer (Subspezies) und sofern vorhanden mit einem Namen in Klammern oder nur mit der Antigenformel benannt (DEDIÉ et al. 1993, DIEHL u.
GAREIS 1993, EUZÉBY 1999, SELBITZ 1992).
2.2 Epidemiologie
Salmonellen sind weltweit in der belebten und unbelebten Umwelt des Menschen und der Tiere verbreitet, obgleich die vorherrschenden Serotypen sehr wohl geographisch, zeitlich und teilweise tierartspezifisch variieren. Sie spielen insbesondere in Ländern mit intensiver Tier- haltung eine wichtige und zunehmende Rolle. Ihre quantitative Verbreitung hängt zum einen von der Haltung und Fütterung der Tiere, aber auch von der Lebensweise der Menschen und der Lebensmittel- und Umwelthygiene ab. Man kann Salmonellen in unterschiedlicher Häufigkeit in Schlachtkörpern (Kälber, Schweine, Geflügel), bei Wildvögeln (besonders bei Möwen und Tauben), Heimtieren, Schadnagern und anderen Tierarten finden. Darüber hinaus treten Salmonellen häufig in importierten Nahrungs- und Futtermitteln, in Abwasser und in mit Abwasser belastetem Oberflächenwasser auf (BLAHA 1992, DEDIÉ et al. 1993, KRAUSS et al. 1997, ROLLE u. MAYR 1993). Nach BÖHM (1996) muß man bei Ratten, je nach Lebensraum, von Befallsraten zwischen 4 % und 30 % ausgehen. Bei Brieftauben kann man eine Salmonella-Rate von ca. 11 % und bei verwilderten Tauben bis zu 12 % finden, die fast zu 98 % respektive zu 100 % durch Salmonella Typhimurium hervorgerufen wird (ANONYM 1998a, S. 51). Allerdings sind die bei den Tauben vorkommenden Salmonellen häufig so an diese Tierart adaptiert, daß eine Übertragung auf andere Tierarten oder den Menschen unbedeutend sind (RABSCH 1997).
Überflutung/Transport Belebte Vektoren Wind/Auswaschung
Wind Aerosol Wind
Sedimentation Staub Sedimentation
Abb. 1: Mikrobielle Interaktionen in der Umwelt nach BÖHM (1996)
Wasser Boden
Luft
Der Lebensraum der Salmonellen ist unter natürlichen Bedingungen der Darm von Mensch und Tier, wodurch ein Infektionskreislauf von der Ausscheidung mit dem Kot und dem Ein- trag in die Umwelt, über die Kontamination der drei Hauptkompartimente Wasser, Boden und Luft bis zur Reinfektion oder Neuinfektion entsteht und somit das ‚Salmonellenproblem‘ ein
‚Hygieneproblem‘ ist (BERENDS et al. 1996, DAVIES 1999, SELBITZ 1992). Einen Überblick über die Wechselwirkungen in der Umwelt zeigt die Abbildung 1.
Salmonellen besitzen eine hohe Tenazität, die es ihnen ermöglicht in der kontaminierten Um- welt, in Lebens- und Futtermitteln wochen-, monate- bis jahrelang zu überleben und infek- tionstüchtig zu bleiben. Sie können sich in und auf organischen Substanzen unter bestimmten Bedingungen (Wärme, Feuchtigkeit, pH-Wert, Verfügbarkeit von Nährstoffen) exzessiv vermehren (BLAHA 1992, PIETZSCH 1981, SELBITZ 1992, WILCOCK u. SCHWARTZ 1992). So können sich beispielsweise Salmonella Enteritidis und Salmonella Typhimurium noch bei einem minimalen Nährstoffangebot (ca. 60 mg Protein/l) in einem Temperatur- bereich von + 7 °C bis + 47 °C vermehren (BÖHM 1993). Tabelle 1 gibt eine Zusammen- stellung der Überlebenszeiten von Salmonellen in der Umwelt wieder.
Tab. 1: Überlebenszeiten von Salmonellen in der Umwelt nach DEDIÉ (1993) und PIETZSCH (1981)
Material Überlebenszeiten
Tierkot, Gülle (temperaturabhängig) 3 Monate bis 3 Jahre
Flüssigmist 1 Jahr
Frisch- und Faulschlamm bis 6 Monate
Erdboden bis 1 Jahr
Weideland bis 5 Monate
Weideland nach Klärschlammgabe 1 bis 1,5 Jahre Heu, Eierschalen, Federn bis 1 Jahr
Abwasser 11 Tage
Steriles Abwasser 600 Tage
Wasser 19-45 Tage
Wassertropfen 87-200 Tage
Seewasser bis 32 Tage
Fliegen 20-60 Tage
Stallwände, Stallgebäudeteile 80-172 Tage
Für die Überlebensfähigkeit der Salmonellen in der Außenwelt sind verschiedene Faktoren von Bedeutung. So wird laut BÖHM (1993) die Überlebenszeit auf Oberflächen durch die Ausgangskeimzahl, die Temperatur, die relative Luftfeuchte, die einwirkende Strahlung und möglicherweise vorhandene konservierende Schutzsubstanzen beeinflußt. Bei Flüssigkeiten spielen die Ausgangskeimzahl, der pH-Wert, die Temperatur und die in der Flüssigkeit gelösten Stoffe für die Überlebens- und Vermehrungsfähigkeit eine Rolle. Bei biologisch aktiven Flüssigkeiten sind auch noch der Antagonismus anderer Keime und bei einem festen Umgebungsmilieu die Wasseraktivität von Interesse.
So war es KÖHLER (1993) möglich, bei Untersuchungen über das Vorkommen von Salmonellen in der Umgebung eines Tierkörperbeseitigungsbetriebes vor und nach seiner Stillegung, noch 18 Monate nach der Stillegung in einer Probe des Abwasserteiches (in 4,6 m Tiefe) Salmonella Enteritidis Phagentyp 4 (PT 4) zu isolieren. 24 Monate nach der Stillegung konnte er keinen Salmonella-Nachweis mehr führen.
Für eine epidemiologische Betrachtung kann man die wichtigen Salmonella-Serovare nach ihrem Infektionsspektrum in verschiedene Gruppen einteilen (DEDIÉ 1993, KRAUSS et al.
1997, MEYER 1992, SELBITZ 1992, SELBITZ u. BISPING 1995):
1. An den Menschen adaptierte sogenannte wirtsspezifische Serovare, die typhöse Erkrankun- gen (primäre Salmonellosen) hervorrufen.
In diese Gruppe gehören Salmonella Typhi und Salmonella Paratyphi, die für Tiere ohne Bedeutung sind.
2. Tierartadaptierte Serovare, die typhoide Erkrankungen bei den entsprechenden Tierarten hervorrufen und wegen geringer Virulenz für andere Tierarten und den Menschen nahezu bedeutungslos sind. Zum Beispiel Salmonella Gallinarumpullorum beim Huhn, Salmonella Typhisuis und Salmonella Choleraesuis beim Schwein, Salmonella Abortusovis beim Schaf, Salmonella Abortusequi beim Pferd und Salmonella Dublin beim Rind. Wobei Salmonella Dublin und Salmonella Choleraesuis weniger stark tierartgebunden und somit auch menschenpathogen sein können. Infektionen beim Menschen sind ausgesprochen selten, können aber sogar tödlich verlaufen. Nach DAVIES (1997) ist Salmonella Choleraesuis sogar der fraglos pathogenste Serotyp für den Menschen, der zwar nur selten und sporadisch beim Menschen auftritt, dafür aber eine relativ hohe Mortalität aufweist.
3. Nicht-adaptierte Serovare, die bei allen Tierarten als Erreger von Enteritiden vorkommen können, sporadisch auftreten und oft nur eine geringe Virulenz besitzen (mehr als 2000 Serovare). Es treten überwiegend latente Infektionen auf. Diese Serovare bleiben in der Regel auf einen Bestand beschränkt und verschwinden bei Anwendung veterinärhygie- nischer Maßnahmen relativ schnell wieder. Sie besitzen allerdings beim Menschen als Er-
reger von Lebensmittelvergiftungen eine gewisse epidemiologische Bedeutung (beispiels- weise S. Agona, S. Infantis, S. Saintpaul, S. Manhattan, S. Ohio und weitere).
Übereinstimmende Beobachtungen, daß einzelne Serotypen in Verbindung mit bestimmten Tierarten auftreten, ohne zu klinischen Erkrankungen zu führen (S. Derby bei Schweinen), weisen auf die Existenz einer anders gearteten Wirtsanpassung hin, durch die sich diese besonderen Serotypen eher in den Populationen der entsprechenden Tierarten festsetzen können (DAVIES 1997).
4. Nicht-adaptierte Serovare, die sich durch eine hohe Virulenz auszeichnen und bei verschie- denen Tierarten und dem Menschen schwere klinische Salmonellosen, teilweise mit Todes- fällen, auslösen können (Risikogruppen: Kleinkinder, alte Menschen, Individuen mit herabgesetzter körpereigener Abwehr). Die epidemiologisch bedeutsamsten Serovare in dieser Gruppe sind Salmonella Typhimurium und Salmonella Enteritidis als Haupterreger von Zoonosen (Enteritis infectiosa).
Wegen:
1. der epidemiologischen Verflechtung ihrer tierischen Wirte,
2. ihrer Potenz zwischen verschiedenen Tierarten und dem Menschen zu zirkulieren, 3. der geringen oder fehlenden Wirtsspezifität der meisten Serovare,
4. der langen Überlebensdauer der Salmonellen in der Außenwelt und
5. der Möglichkeit, latente Infektionen auszulösen und dadurch auch direkt durch eine Infektion ohne Manifestation zu einem Keimträgertum führen zu können,
sind die Salmonellen für das Zustandekommen komplexer und häufig schwer zu über- blickender Infektionsketten verantwortlich, an deren Ende oft der Mensch steht (BÖHM 1993, KRAUSS 1997, SELBITZ 1992, SELBITZ u. BISPING 1995). Diese komplizierten epidemiologischen Wechselbeziehungen zwischen dem Auftreten von Salmonellen beim Menschen, beim landwirtschaftlichen Nutztier, beim Haus- beziehungsweise Heimtier und beim Wildtier gibt die Abbildung 2 wieder.
___________________________________________________________________________
Abb. 2: Verankerung der Salmonellose in der Biozönose und Bekämpfungsmaßnahmen nach ROLLE u. MAYR (1993) (siehe Seite 17)
Zeichenerklärung: = Infektketten = Bekämpfungsmaßnahmen + = Salmonellen = Verbreitungswege
infizierte Futter- und Lebensmittel landwirtschaftlicher Betrieb+ zugekauftes infiziertes Tier Möwen+ + ++ RindKalb Gras, Heu++++++ ++++ ungeklärte Tränke +++++ Abwässer Überschwemmungsweide Wassergeflügel++++++++++ kleine Nager++++ +++++ ++++++ ++++++++++++++++++ Rind+++++Fluß+++Meer Kalb+++++++++++++ Schwein+++ Pferd Schaf+ ungeklärte Abwässer und geklärte Abwässer ohne DesinfektionMöwen ++ + Nahrungsmittel Geflügel(evtl. Anreicherung) ++ +++++ Nahrungsmittel +
Nager GeflügelRind PferdKalb Schwein (schlechte Stallhygiene) Schlacht hof Geflügel Schlach- terei
Pelletierung, Propionsäure, Bestrahlung SchutzimpfungQuarantäne Desinfektion nicht tränken
o h n e S t r ö m u n g Kläranlagen mit Desinfektion Fleischbeschau Schlachthygiene
Hygiene bei Bearbeitung, Verarbeitung, Lagerung, Transport Mensch Haushalt Gemeinschafts- verpflegung (Anreicherung) +++++
Schutz- impfung K ü s t e n g e w ä s s e r
Küchenhygiene allg. Hygiene
2.2.1 Epidemiologie der Salmonellosen des Menschen
Auf Grund des offensichtlichen Unvermögens, die Salmonellose bei fleischliefernden Tieren zu kontrollieren, hat sie in den entwickelten Ländern den Status einer der bedeutendsten Zoonosen erlangt und stellt in der Bundesrepublik Deutschland die am häufigsten ermittelte Ursache der Enteritis infectiosa dar (FEDORKA-CRAY 1997, FEDORKA-CRAY et al.
1997b, RASCH u. SCHRADER 1998). Daneben sind als Erreger der Enteritis infectiosa auch Campylobacter, Yersinia und Escherichia coli (E. coli) von Bedeutung, speziell Campylo- bacter-Infektionen werden in einigen europäischen Ländern schon häufiger nachgewiesen als Salmonella-Infektionen, wobei allerdings erhebliche Unterschiede in der Stichprobengröße und den Untersuchungsmethoden vorliegen.
Die Infektion des Menschen mit Salmonellen erfolgt vorrangig auf oralem Wege. Sie kommt entweder direkt durch den Verzehr von Lebensmitteln, die mit Salmonellen kontaminiert sind (Fleischprodukte, Milch und insbesondere Eier und Eierzeugnisse) zustande, oder indirekt durch den Kontakt (Schmutz-/Schmierinfektion) mit diesen Nahrungsmitteln. Dabei können die Lebensmittel primär beziehungsweise sekundär kontaminiert sein. Das heißt, die Konta- mination hat schon intravital (Milch, Eier, Fleisch) respektive postmortal (Roh- und Fertig- produkte) stattgefunden. Bei der sekundären Kontamination (macht über 80 % der Nahrungs- mittelkontaminationen aus) sind Gerätschaften, Wasser, infizierte Personen, Nagetiere und Insekten von Bedeutung. Überlebenszeiten von Salmonellen in und auf Insekten zeigt die Tabelle 2.
Tab. 2: Überleben von Salmonellen in und auf Insekten, zusammengestellt aus MITSCHER- LICH und MARTH (1984) zitiert nach BÖHM (1996)
Bakterien Vektor Überlebenszeit
S. Enteritidis Schaben 17 d 1)
S. Typhimurium Schaben 14 - 16 d
S. Enteritidis Flöhe bis zum Tod
S. Enteritidis auf Fliegen > 24 < 30 h 2)
S. Enteritidis in Fliegen 7 d
S. Typhimurium auf Fliegen > 16 < 24 h
S. Typhimurium in Fliegen 5 d
1) d = Tage 2) h = Stunden
Nur in seltenen Fällen erfolgt die Ansteckung durch direkten Kontakt mit salmonellosekran- ken oder salmonelleninfizierten Tieren (Landwirtschaft, Schlachthof, Heimtiere) (BLAHA
1992, GERIGK 1992, KRAUSS et al. 1997, SELBITZ 1992). Weniger als 10 % der Infek- tionen kommen durch eine direkte Übertragung von Mensch zu Mensch zustande (PÖHN 1983, RASCH u. SCHRADER 1998), wobei nach HEIMANN (1994) Schmierinfektionen nur bei Kindern (< 3 Jahre) epidemiologisch von Bedeutung sind. Nur etwa 10 % der Salmonella- Infektionen in Deutschland in 1991 und 1992 traten in Form von Salmonella-Ausbrüchen (>
20 Erkrankte) auf, der überwiegende Teil der Erkrankungsfälle sind somit sporadische oder Familienerkrankungen oder kleinere, unbemerkte Salmonella-Ausbrüche (KÜHN 1993).
Unter den ungefähr 2500 bekannten Salmonella-Serovaren, die grundsätzlich alle als human- pathogen anzusehen sind, muß man zwischen der Typhus-Paratyphus-Gruppe (humanadap- tierte Salmonellen) und den Enteritis-Salmonellen (tierartadaptierte und nicht adaptierte Salmonellen) differenzieren. Letztere sind als potentielle Zoonoseerreger anzusehen und rufen Enteritiden als klinisches Bild der Lebensmittelvergiftungen hervor. Dabei haben nur 10 bis 20 Serovare der Spezies Salmonella enterica subsp. enterica eine epidemiologische Bedeu- tung erlangt. Darunter befinden sich beispielsweise die Serovare Typhimurium, Enteritidis, Panama, Infantis, Agona, Saintpaul, Manhattan, Ohio, Heidelberg (GERIGK 1992, 1994, KRAUSS 1997, MEYER 1992, SELBITZ 1992, SELBITZ u. BISPING 1995, STEINBACH u. KROELL 1999).
Eine Zusammenstellung von Salmonellose-Ausbrüchen beim Menschen in verschiedenen Ländern mit den nachgewiesenen Serotypen und ihren Quellen gibt die Tabelle 3 wieder.
Tab. 3: An Ausbrüchen humaner Salmonellosen beteiligte Quellen und Serotypen nach DAVIES (1997) und SELBITZ et al. (1995)
Jahr Land Quelle Serotyp
1981 Niederlande Salatgrundlage Indiana
1981 USA Fleisch Typhi
1981 Schottland Rohmilch Typhimurium PT 204*)
1982 Norwegen Schwarzer Pfeffer Oranienburg
1982 UK Schokolade Napoli
1984 Kanada Cheddar-Käse Typhimurium PT 10
1984 Frankreich Pastete Gold coast
1984 UK Aspikglasur Enteritidis PT 4
1984 UK Schinken Virchow
1985 USA Pasteurisierte Milch Typhimurium
1986 Finnland Fertiggerichte (Großküche) Infantis
1986 USA Truthahnfleisch Enteritidis
1987 USA Mayonnaise Enteritidis PT 8
1987 Norwegen u.
Finnland
Schokolade Typhimurium
Fortsetzung Tabelle 3
1988 England Süßspeise mit rohem Eiklar Enteritidis PT 4
1988 England Mayonnaise Typhimurium
1988 England Mungobohnensprosse Saintpaul, Virchow PT 34 1988 Schweden Mungobohnensprosse Saintpaul, Muenchen,
Havanna 1989 Spanien/Finn-
land (Flug)
Fertiggericht (Fluggastver- pflegung)
Enteritidis 1989 England und
Wales
Weichkäse aus roher Milch Dublin
1989 England Saucen auf Ei-Basis Enteritidis PT 4
1989 UK Kaltes Fleisch Typhimurium
1990 USA Brotpudding m. Vanillesauce Enteritidis 1991 Deutschland Orangen-Creme Enteritidis PT 4 1991 Deutschland Pudding mit geschlagenem Ei Enteritidis
1991 Deutschland Kaltschale Enteritidis
1992 Deutschland Erdbeer-Creme mit rohem Eiklar Enteritidis
1993 Dänemark Schweinefleisch Infantis
*) PT = Phagentyp
In den letzten Jahren hat in ganz Europa ein beträchtlicher Wandel in dem Spektrum der Serovare stattgefunden. Nachdem Salmonella Typhimurium über Jahrzehnte den Epidemietyp darstellte, überwiegt bis 1998 Salmonella Enteritidis bei den Isolaten des Menschen. Der dramatische Gesamtanstieg der Salmonellosefälle war fast ausschließlich auf eine Zunahme der S. Enteritidis-Fälle zurückzuführen und die Nachweisrate dieses Serovars beim Menschen stieg immer weiter an. Die auffälligsten Ausbrüche traten dabei im Zusammenhang mit Gemeinschaftsverpflegungen im weitesten Sinne auf (Krankenhäuser, Altersheime, Schulen, Kantinen, Restaurants, Hotels etc.). Dies beruhte vor allem auf der Ausbreitung von Salmonella Enteritidis in Geflügelbeständen (GERIGK 1992, 1994, KRAUSS et al. 1997, RASCH 1992, STÖHR u. MESLIN 1996).
Eine weitere Ursache, für die Zunahme der durch Lebensmittel bedingten Erkrankungen, ist die Veränderung des Lebensstandards in vielen Ländern (STÖHR u. MESLIN 1996). Der gestiegene Verzehr von Lebensmitteln tierischer Herkunft hat zu einem erhöhten Risiko der Übertragung von Zoonosenerregern über die Lebensmittel auf den Menschen geführt.
Nach einem kontinuierlichen Anstieg bis 1980 ging die Zahl der Salmonellosefälle in der Bundesrepublik Deutschland bis 1985 stetig zurück. Bis 1982 dominierte dabei eindeutig das Serovar Salmonella Typhimurium (PÖHN 1983). Nach 1985 stieg die Zahl der Salmonellosefälle in der BRD bis 1992 wieder kontinuierlich an. Die Entwicklung verlief in den anderen europäischen Ländern gleichermaßen. Die Einschätzungen gehen dahin, daß in der Bundesrepublik nur 1 % bis 10 % aller Fälle amtlich gemeldet werden, so daß die wahre
Zahl der Salmonellosefälle um das zehn- bis hundertfache höher liegt (GERIGK 1992, 1994, KRAUSS et al. 1997, SELBITZ u. BISPING 1995, SONNTAG 1992, ZASTROW u.
SCHÖNEBERG 1994).
Auch in den Vereinigten Staaten von Amerika geht man davon aus, daß die Dunkelziffer der Salmonella-Infektionen die gemeldeten Fälle um das zwanzig- bis hundertfache überschreitet.
Die humane Salmonellose hat dort über die letzten 40 Jahre ständig zugenommen und ist bei ca. 1000 Todesfällen/Jahr von großer Bedeutung. Die Kosten für medizinische Behandlungen belaufen sich in den USA auf jährlich ungefähr eine Milliarde Dollar (TAUXE 1991). Nach STÖHR u. MESLIN (1996) betragen die Kosten sogar nahezu vier Milliarden Dollar (das entspricht 160 $ pro Einwohner der USA), während sie für die Bundesrepublik Deutschland für das Jahr 1994 Kosten von fast 150 Millionen Dollar für das Gesundheitswesen, Einzel- personen und die Gesellschaft kalkulierten.
In dem Umfang, in dem die Zahl der Salmonellosefälle unterschätzt wird, wird auch die Zahl der dadurch auftretenden Todesfälle stark unterschätzt. Gerade bei immundefizienten und älteren Personen, die schon an anderen Grundkrankheiten leiden, wird häufig die eigentliche Todesursache nicht ermittelt (SANDER 1993).
Nachdem ab 1990 eine fast epidemische Entwicklung der Salmonellose-Fälle in Deutschland beobachtet werden konnte, war nach dem Erreichen eines Peaks in 1992 seit 1993 eine rück- läufige Tendenz festzustellen, die allerdings seit 1995 schon wieder verlangsamt verlief. Es fanden nur noch abnehmende Rückgänge auf einem immer noch recht hohen Erkrankungs- niveau statt (1996: - 5,3 %; 1997: - 4 %, bei einem gleichzeitigem Anstieg der Meldungen in Bayern um 11 %). Dabei dominierten immer noch die Serovare Salmonella Enteritidis, mit dem vorherrschenden Phagentyp PT 4, und Salmonella Typhimurium; sie waren in 80 % bis 85 % der Erkrankungen nachweisbar (APITSCH et al. 1998, RASCH u. SCHRADER 1998).
So fanden auch SCHROETER et al. (1991) in einer epidemiologischen Untersuchung von 403 Isolaten des Serovars Salmonella Enteritidis aus dem Jahr 1990, daß über 75 % der iso- lierten Stämme aus dem humanen Bereich, den Lebensmitteln und der Umwelt dem Phagen- typ 4 zuzuordnen waren, sowie fast 70 % der Isolate aus Geflügel. Und auch im Nationalen Referenzzentrum (NRZ) für Salmonellosen des Bundesinstitutes für gesundheitlichen Ver- braucherschutz und Veterinärmedizin (BgVV) in Wernigerode wurde in den Jahren 1991 und 1992 bei ca. 80 % der zur Typisierung eingeschickten Isolate von Salmonella Enteritidis der Phagentyp 4 nachgewiesen, wobei die enge Beziehung zum Geflügel und zu Hühnereiern sehr deutlich wurde (KÜHN 1993).
Entsprechend waren von den 228 in der BRD für das Jahr 1992 gemeldeten Ausbrüchen von Lebensmittelinfektionen und -intoxikationen 177 Ausbrüche (77,6 %) auf Salmonella-Spezies
zurückzuführen, von denen allein 161 durch Salmonella Enteritidis und acht durch Salmonella Typhimurium hervorgerufen wurden. Dabei wurden fast 81 % aller Erkrankungsfälle an Enteritis infectiosa durch Salmonellen verursacht (ZASTROW u. SCHÖNEBERG 1994).
Auch 1997 war Salmonella Enteritidis noch das dominierende Serovar bei humanen Erkran- kungen in der BRD. Unter 103 gemeldeten Salmonellose-Ausbrüchen konnte Salmonella En- teritidis 94 mal als Erreger nachgewiesen werden. Sieben Ausbrüche gingen auf Salmonella Typhimurium zurück und zwei auf sonstige Serovare (RASCH u. SCHRADER 1998).
Tabelle 4 gibt eine Zusammenstellung der in den letzten Jahren gemeldeten Salmonellose- Fälle wieder.
Allerdings ist der Anteil des Serovars Enteritidis an den humanen Erkrankungen 1997 erst- malig unter 60 % gesunken, während der Anteil der Erkrankungen durch das Serovar Typhi- murium auf 29 % angestiegen war. Dieses war vor allen Dingen auf das vermehrte Auftreten des multiresistenten Phagentypen DT 104 zurückzuführen, der 1997 ungefähr 10 % aller isolierten Serovare ausmachte (HARTUNG 1998a, HARTUNG u. HELMUTH 1998, RASCH u. SCHRADER 1998).
Tab. 4: Menschliche Erkrankungen an Salmonellose zusammengestellt nach APITSCH et al.
(1998) und RASCH u. SCHRADER (1998)
Jahr Fälle1) Inzidenzrate (per 100.000 Einwohner)
1992 195.378 242
19932) 140.435 172,98
19942) 132.858 163,2
1995 115.649 141
1996 109.499 133,7
1997 105.340 128,4
19982) 97.102 (vorläufig)
1) ohne Typhus und Paratyphus
2) persönliche Mitteilung von Dr. Rasch, Robert-Koch-Institut, Berlin, 28.06.1999; für 1998 vorläufige Zahl
Eine Übersicht über den Verlauf der humanen Salmonellosen der letzten Jahre zeigt die Abbildung 3, die die prozentualen Anteile der Serovare S. Enteritidis, S. Typhimurium und S.
Typhimurium DT 104 an den humanen Salmonellosen, die Anzahl der Erkrankungsfälle (in Tausend) und die Todesfälle wiedergibt. Jedoch muß man den Rückgang der Salmonellosen vorsichtig bewerten, da seit 1995 nur noch eine geringfügige Abnahme auf einem immer noch recht hohen Erkrankungsniveau zu beobachten ist.
Abb. 3: Verlauf der Salmonellosen des Menschen 1991-1997 mit Anteilen von S. Enteritidis, S. Typhimurium sowie des Typhimurium-Phagentypen DT 104 nach HARTUNG u.
HELMUTH (1998)
Nach STEINBACH und HARTUNG (1999) stagnierte in den Jahren 1996 und 1997 die An- zahl der Salmonellosen porcinen Ursprungs beziehungsweise ist sie sogar leicht angestiegen, trotz des Rückganges der Gesamtzahl der gemeldeten Salmonellosefälle. Sie schätzen den Anteil der humanen Salmonellosen, der auf von Schweinen stammende Salmonellen zurück- zuführen ist, auf 20 %.
Der Phagentyp DT 104 des Serovars Typhimurium ist inzwischen auf die zweite Position der Salmonellose-Erreger hinter Salmonella Enteritidis PT 4 vorgerückt und hat, insbesondere auch wegen seiner chromosomal fixierten Multiresistenz, epidemiologisch sehr an Bedeutung gewonnen (LIESEGANG et al. 1997). Wenn man die Entwicklung des Phagentypen PT 4 betrachtet, ist allerdings abzusehen, daß ein Wechsel des dominierenden Epidemietyps statt- finden wird, da ein einzelner Typ immer nur für eine gewisse Zeit das Salmonellosegeschehen beherrscht und dann von einem weiteren Epidemietyp abgelöst wird.
Erstmalig wurde der DT 104 1990 vom Nationalen Referenzzentrum des BgVV in ein- gesandtem Untersuchungsmaterial nachgewiesen und wurde bis 1992 lediglich in Isolaten von Rindern gefunden. 1996 stammten schon ungefähr 18 % der Isolate vom Menschen, ca. 30 % von Lebensmitteln, 40 % vom Rind und 12 % vom Schwein. Die DT 104-Isolate repräsen- tierten dabei gut 25 % der typisierten Salmonella Typhimurium-Stämme.
0 10 20 30 40 50 60 70 80
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997
% der Serovare an allen Salmonellosen
0 50 100 150 200 250
Erkrankungen (in T.) bzw. Totenzahlen
S. Enteritidis S. Typhimurium
S. Tm DT104 Erkrankungen Tote
Während bei den humanen Infektionen mit Salmonella Typhimurium häufig von Rind und Schwein stammende, kontaminierte Lebensmittel von epidemiologischer Bedeutung sind, stehen bei Infektionen mit Salmonella Enteritidis PT 4 vor allen Dingen Hühner, rohe oder unzureichend erhitzte Eier und roheihaltige Zubereitungen (Mayonnaise, Saucen, Desserts, cremehaltige Backwaren etc.) im Vordergrund. Begünstigend wirken dabei unzureichende Kühlung oder Erhitzung und mangelhafte Hygiene bei der Herstellung und Verarbeitung.
Für Lebensmittel tierischer Herkunft konnte HARTUNG (1998a) für das Jahr 1997 folgende Salmonella-Raten ermitteln: ‘Fleisch, gesamt‘ (außer Geflügelfleisch) 3,42 % (1996: 2,88 %), Rindfleisch 1,22 % (1996: 0,69 %), Schweinefleisch 6,83 % (1996: 7,03 %) und Rohfleisch- erzeugnisse 4,04 % (1996: 5,21 %). Daraus folgt, daß für ‘Fleisch, gesamt‘ und Rindfleisch eine ansteigende und für Schweinefleisch und Rohfleischerzeugnisse eine abnehmende Salmonella-Rate zu beobachten ist, wobei Salmonella Typhimurium das Bild der Serovare bestimmt (außer bei Geflügelfleisch). 1997 wurde in Schweinefleisch zu 70,29 % S. Typhi- murium nachgewiesen (1996: 63,75 %) und S. Enteritidis gar nicht (1996: 2,5 %). Bei Geflügelfleisch wurde für 1997 eine Salmonella-Rate von 22,24 % ermittelt, wobei S.
Enteritidis mit 27,95 % der Isolate das Bild der Serovare dominierte.
Im Rahmen der Untersuchungen der Konsumeier wiesen diese eine Salmonella-Rate von 1,23
% (1996: 1,49 %) auf, wobei in 74,54 % der Isolate (1996: 76,47 %) Salmonella Enteritidis nachgewiesen wurde. Für die Schalen lag die Salmonella-Rate bei 0,99 % und für Dotter bei 0,41 %, mit einem Anteil von Salmonella Enteritidis von 67,39 % respektive 69,23 %.
In den Jahren 1979 bis 1987 stieg die Zahl der Salmonella-Isolierungen beim Menschen auch in England/Wales um 427 %, in Schottland um 629 %, in Spanien um 209 %, in den USA und Kanada um 85 % und gleichermaßen in Südamerika drastisch an (KIST 1992).
In diesem Zeitraum waren die Veränderungen im Infektionsgeschehen mit Salmonella Enteri- tidis am auffälligsten in Nord-Europa und Südamerika. Während 1979 nur zwei von 21 Ländern S. Enteritidis der World Health Organization (WHO) als ihren häufigsten Serotyp benannten, waren es 1987 schon neun von diesen 21 Ländern. Darunter befanden sich acht europäische Staaten. Dominierend war dabei der Phagentyp 4 (PT 4) in England und Kon- tinental-Europa, der in der Lage ist, bei Hühnern die Eierstöcke zu infizieren, so daß es zur Ablage infizierter Eier kommt und eine vertikale Infektion möglich wird. Dagegen spielte in Schweden der Phagentyp 8, in Osteuropa die PT 8 und PT 1 und in den USA die PT 8 und PT 13 eine vorherrschende Rolle (GERIGK 1994, RODRIGUE et al. 1990, SCHROETER et al. 1991).
Ebenso war auch in der Schweiz die starke Zunahme der humanen Salmonellosefälle in den Jahren 1986 bis 1990 auf den massiven Anstieg von Salmonella Enteritidis (im Durchschnitt 51 % im Jahr) zurückzuführen (HEIMANN 1994).
Nach WEGENER und BAGER (1997) konnte auch in Dänemark im Verlauf des letzten Jahrzehntes eine Zunahme der Inzidenz lebensmittelbedingter Salmonellosen beobachtet werden. In 1994 wurden 82,3 Fälle pro 100.000 Einwohner verzeichnet, die höchste Anzahl die jemals in Dänemark registriert wurde. Die vorherrschenden Serovare waren auch hier Salmonella Enteritidis mit einer Inzidenz von 36,1 und Salmonella Typhimurium mit einer Inzidenz von 26,2 pro 100.000 Einwohner in 1994. Bei 80 % bis 90 % der Fälle ging man von einem häuslichen Ursprung aus und die Mehrheit der Fälle war sporadischer Natur oder gehörte zu kleineren familiären Ausbrüchen. Seit 1993 werden in Dänemark ein bis zwei größere Ausbrüche (> 100 registrierte Fälle) jedes Jahr verzeichnet. Der Anstieg humaner Salmonellosen von 1991 bis 1994 ging mit der Zunahme des Vorkommens von Salmonellen in Schweinen und Schweinefleisch einher. Während dieser Periode war Salmonella Typhi- murium DT 12 der vorherrschende Sero- und Phagentyp, sowohl in Schweinefleisch als auch beim Menschen. 1994 und 1995 nahm Salmonella Enteritidis, mit den vorherrschenden Phagentypen 1, 4, 6 und 8, unter denen der PT 6 den bedeutendsten Phagentyp darstellte, die Position des dominierenden Serotyps bei den humanen Salmonellosen ein. Dabei kann Salmo- nella Enteritidis nur selten in rotem und weißem Fleisch in Dänemark gefunden werden, während alle Phagentypen, die an humanen Erkrankungen beteiligt waren in Legehennen- herden nachgewiesen werden konnten, so daß man davon ausgeht, daß Eier der Hauptgrund für humane Infektionen mit S. Enteritidis sind. Die Abnahme der durch S. Typhimurium ver- ursachten humanen Salmonellosen von 1994 bis 1995 ging einher mit einer Reduktion der Salmonella-Prävalenz in Schweinefleisch (1,3 % in 1994 auf 0,8 % in 1995). Ein 1996 durch S. Typhimurium DT 12 hervorgerufener Salmonelloseausbruch, der mehr als 170 Fälle um- faßte und auf einen Schlachthof als Ausgangspunkt der Infektion zurückverfolgt werden konnte, führte allerdings wieder zu einem Anstieg der Salmonella-Inzidenz (HALD et al.
1997).
Nach DAVIES (1999) ist der Phagentyp DT 104 des Serovars Salmonella Typhimurium auch in den USA weitverbreitet und konnte in über 30 Bundesstaaten und bei einer großen Vielzahl von domestizierten und nicht-domestizierten Tieren, einschließlich Schweinen, isoliert wer- den. Dabei waren bisher in humane Erkrankungsfälle in den USA keine spezifischen Lebens- mittelposten verwickelt, allerdings erscheint der Kontakt zu Nutztieren ein signifikanter Risikofaktor zu sein (THRELLFALL et al. 1997). DAVIES (1999) geht weiter davon aus, daß
die derzeitigen Vorgaben in den USA für gutes Management und Hygiene nicht ausreichend sind, um die Kontrolle der Salmonellen zu gewährleisten. Kurzfristig mag es möglich sein, durch eine verbesserte Prozeßkontrolle an den Schlachthöfen, die Kontaminationsrate der Schlachtkörper für alle „enteritischen“ Lebensmittelpathogene zu reduzieren. Langfristig sieht er die Möglichkeit einer weiteren Reduktion in Abhängigkeit von einer verbesserten Kontrolle der Lebensmittelpathogene auf der Ebene der Tierbestände.
2.2.2 Epidemiologie der Salmonellosen des Schweines
Die Salmonella-Infektionen des Schweines werden zum einen durch schweinespezifische Serovare wie Salmonella Choleraesuis oder Salmonella Typhisuis (primäre Salmonellosen), die für den Menschen eine geringe pathogene Bedeutung haben, und zum anderen durch Serovare mit humanpathogener Bedeutung wie Salmonella Typhimurium und Salmonella Enteritidis (sekundäre Salmonellosen), verursacht. Infektionen durch andere Serovare werden gelegentlich beobachtet, sind aber selten (BOLLWAHN 1991, MEYER 1992).
Entweder kommt es zu einer direkten Erregerübertragung zwischen Tieren und/oder Menschen oder indirekt, ausgehend von tierischen Ausscheidungen, über lebende oder tote Vektoren (kontaminierte Stalleinrichtungen, wirtschaftseigenes Futter, Einstreu, Gülle, Dung, kontaminiertes Grundwasser, Schadnager und Insekten) (BLAHA 1993a, BÖHM 1996, MEYER 1992). Für das Zustandekommen dieser epidemiologischen Kreisläufe ist somit das Überleben der Erreger in Fäkalien eine Grundbedingung. Tabelle 5 zeigt die Überlebenszeiten verschiedener Salmonella-Serovare in Flüssigmist.
Tab. 5: Überlebenszeiten (Tage) von verschiedenen Salmonella-Serovaren im Flüssigmist nach STRAUCH (1987) zitiert nach BÖHM (1996)
Überlebenszeiten in Tagen im Flüssigmist vom
Serovar Rind Kalb Schwein Huhn
S. Typhimurium 177 29 39 28
S. Dublin 49 12 39 -
S. Paratyphi B 157 22 39 8
S. Anatum 210 26 47 57
S. Manchester 180 33 47 44
S. Gallinarum - - - 14
pH-Wert 7,0 - 7,7 9,0 - 9,4 7,5 - 8,0 7,8 - 8,0
Bei den ubiquitär vorkommenden Salmonellen steht die orale Infektion mit Futtermitteln im Vordergrund, die entweder direkt durch Ausscheidungen von klinisch erkrankten oder latent infizierten Tieren oder durch Gülle, Jauche, Dung beziehungsweise Siedlungsabwässer konta- miniert sind. Auch Infektionen über kontaminierte Eiweißkonzentrate (tierischer und pflanz- licher Herkunft) treten relativ häufig auf, da diese Konzentrate sehr günstige Überlebens- und Vermehrungsbedingungen für Salmonellen bieten. Darüber hinaus kann es auch auf aero- genem und konjunktivalem Weg und über den lymphoretikulären Rachenring zu einer Infektion kommen (DEDIÉ et al. 1993, SELBITZ 1992).
Nach DEDIÉ et al. (1993) sind Staub- und Tröpfchen-Aerosole besonders kontagiös. Aero- sole entstehen entweder durch Abrieb oder Zerstäubung, dabei schweben Staubteilchen (Strohhaltung, Kot, Trockenfütterung mit Mehl, Granulat, Pellets) als Aerosolteilchen in der Luft oder sie bestehen aus Nebeltröpfchen (Niesen, hohe Luftfeuchtigkeit, Berieselung, Impf- stoffe, Desinfektionsmittel, Hochdruckreiniger).
Die Erreger erreichen vor allen Dingen durch die Tieraktivität den Aerosolzustand und gelangen so auch von Betrieb zu Betrieb, wobei eine aerogene Infektion in einer Distanz von über 200 m ausgesprochen unwahrscheinlich wird (BÖHM 1996). In einer Entfernung von 100 m von Schweineställen gleicht sich der Gesamtgehalt an Bakterien in der Luft den festgestellten Hintergrundwerten an. Dabei setzt sich die Hintergrund-Keimflora zum größten Teil aus grampositiven Bakterien zusammen, deren überwiegender Anteil aus ubiquitären Sporenbildnern besteht.
FEDORKA-CRAY (1997) konnte zeigen, daß der obere Respirationstrakt eine Eingangs- pforte darstellt, indem sie nachwies, daß bereits drei Stunden nach der Exposition des respi- ratorischen Gewebes mit Salmonellen, diese im Darm wiedergefunden werden konnten, auch ohne einen vorherigen direkten Kontakt von Salmonellen mit dem Darmepithel.
Im Stall ist jedoch wegen der überragenden Bedeutung der fäkal-oralen Übertragung die Überlebensfähigkeit fäkal ausgeschiedener Salmonellen von besonderem Interesse. So gibt Tabelle 6 einen Überblick über die Überlebenszeiten von verschiedenen Salmonella-Sero- varen in Staub.
In diesem Zusammenhang darf man auch nicht die Existenz von Vektoren im Stall vernach- lässigen. So stellen insbesondere Mäuse ein natürliches Wirtsreservoir für die Salmonellen dar und haben eine nicht zu unterschätzende Bedeutung als Ausgangspunkt für Salmonella- Infektionen im Bestand und im besonderen auch für die Aufrechterhaltung der Infektions- ketten (BÖHM 1993, MUIRHEAD 1993).
Tab. 6: Überleben von Salmonellen in einem bei Raumtemperatur gelagerten Staub aus einer Geflügelbrüterei nach MIURA et al. (1964) zitiert nach BÖHM (1996)
Bakterien Überlebenszeit in Tagen
S. Give mehr als 1095
S. New-Brunswick mehr als 1483
S. Pullorum mehr als 540
S. Senftenberg mehr als 1484
S. Thompson mehr als 382
Allerdings sehen BERENDS et al. (1996) im Menschen den bedeutsamsten Vektor bei der Verbreitung einer Salmonella-Infektion im Bestand, da plötzliche ‚Sprünge‘ in nicht-benach- barte Buchten, nach Kontakt zu infizierten Buchten, zwar unregelmäßige Vorfälle sind, sich mit der Zeit aber häufen. Darüber hinaus können Menschen weitaus größere Quantitäten an Salmonella ssp. verbreiten als jeder andere Vektor. Stiefel, Overalls und Geräte, wie zum Beispiel Schubkarren, die mit kontaminiertem Kot behaftet sind, können größere Mengen von Salmonella ssp. streuen als jeder Schadnager oder jedes Insekt davontragen oder selber aus- scheiden kann.
2.2.2.1 Bedeutung der Futtermittel
Variierende Kontaminationsraten mit Salmonellen konnten bei verschiedenen Futtermitteln in Deutschland bei der Zusammenstellung der „Offiziellen Mitteilungen der Bundesländer über Zoonosen“ für das Jahr 1997 gefunden werden. So konnte bei den inländischen Produkten in der Gesamtheit der untersuchten Futtermittel nur ein einziges Mal Salmonella Enteritidis (pflanzliche Futtermittel, sonst.) nachgewiesen werden, während Salmonella Typhimurium häufiger isoliert werden konnte. Führend in der Rangfolge der Salmonella-Kontaminationen war darunter das Fischmehl mit 10,89 % Isolaten (1996: 6,96 %), in denen nur „sonstige“1 Salmonellen gefunden wurden, ebenso wie bei den Knochenmehlen mit 10,03 % positiven Isolaten (1996: 11,54 %). Dagegen konnte bei den Tiermehlen, die eine Salmonella-Rate von 2,9 % aufwiesen (1996: 1,61 %), in einzelnen Proben S. Typhimurium nachgewiesen werden.
Auch die pflanzlichen Ölextraktionsrückstände fielen durch erhöhte Kontaminationsraten auf,
1 Sonstige = Salmonella-Serovare außer S. Enteritidis, Typhimurium und einige relevante Serovare werden hierunter zusammengezählt
es wurden allerdings in den 16 % positiver Isolate (1996: 11,78 %) nur „sonstige“ Salmo- nellen festgestellt.
In dieser Zusammenstellung der Probenuntersuchungen wird des weiteren der Unterschied im Kontaminationsgrad von pelletiertem (0,13 %, 1996: 1,43 %) und nicht pelletiertem Mischfut- ter (3,55 %, 1996: 3,33 %) sehr deutlich. Darüber hinaus waren im Mischfutter nur „sonstige“
Salmonellen nachzuweisen, während im Fleischfresserfutter (3,52 %, 1996: 3,57 %) bei gleicher Befallsrate allerdings in gut 50 % der positiven Proben S. Typhimurium gefunden werden konnte.
Fischmehl, welches den überwiegenden Teil der Futtermittelimporte tierischer Herkunft aus Drittländern ausmachte, war 1997 zu 7,31 % (1996: 19,77 %) mit Salmonellen kontaminiert.
Darunter wiesen die peruanischen Importe die höchsten Kontaminationen auf (8,42 %, 1996:
11,44 %). Dabei konnten aus allen Sendungen nur „sonstige“ Salmonellen isoliert werden, ausgenommen eine französische Sendung, in der S. Typhimurium nachgewiesen wurde. Aus der Schweiz stammendes Fleischmehl war zu 8,74 % mit „sonstigen“ Salmonellen belastet (ANONYM 1998a, HARTUNG 1998 a, b).
Im Verlauf von vierjährigen Kontrolluntersuchungen in Mischfutter-, Tierkörperverwertungs- und Hefefabriken konnte KÖHLER (1993) aus 12 % der Futterhefeproben und aus 6,2 % der Tierkörpermehlproben Salmonellen isolieren und zeigen, daß organischer, salmonellenhal- tiger Staub in diesen Bereichen die wichtigste Infektionsquelle darstellte. Des weiteren stellte er eine Häufung der Salmonella-Nachweise im Winter fest, da in der kalten Jahreszeit und bei plötzlichen Temperaturschwankungen Kondensationskeime entstehen, in denen sich die Salmonellen anreichern. Dabei handelte es sich überwiegend um Rekontaminationen durch Staub im Kontaktbereich mit der Umwelt und über das Lüftungssystem. Auf das Vorhanden- sein latenter Erregerreservoire deutete in diesem Fall die charakteristische Persistenz be- stimmter Serovare während des Untersuchungszeitraumes hin.
Im Rahmen des dänischen Salmonellen Überwachungs- und Kontrollprogramms werden routinemäßig in allen Futtermittel produzierenden Betrieben mikrobiologische Untersuchun- gen auf Salmonellen durchgeführt. Dabei werden sowohl Proben der Mischfutter und der Einzelkomponenten als auch Proben, die während der Futtermittelherstellung (Prozeßkon- trolle an kritischen Kontrollpunkten) gezogen werden, und Rohstoffe untersucht. Für 1996 ergab sich daraus eine Salmonella-Rate von 0,1 % für Mischfutter, von 2,4 % für die Proben der Rohmaterialien beziehungsweise der Einzelkomponenten und von 2,2 % für die Proben der Herstellungskontrolle (BAGER et al. 1995, BAGGESEN et al. 1997). Jedoch konnte in keiner Futterprobe Salmonella Enteritidis oder Salmonella Typhimurium nachgewiesen werden, obwohl in dem Untersuchungszeitraum Salmonella Typhimurium der dominierende
Serotyp bei den Schweinen und im Schweinefleisch war und beide Serotypen hauptsächlich für die humanen Erkrankungen verantwortlich waren.
So konnten auch STEGE et al. (1997a, 1998) in Untersuchungen zur Prävalenz und Mannig- faltigkeit von Salmonella enterica-Serotypen in Futtermitteln in 25 von 96 dänischen Mast- beständen 14 verschiedene Serotypen (andere als Salmonella Typhimurium) in den Futter- proben nachweisen. Dabei war die Salmonella-Prävalenz der aus den Beständen stammenden Futterproben wesentlich höher als die Prävalenz in den Futterproben, die in den Futtermühlen direkt nach der Hitzebehandlung untersucht wurden. Dies ist möglicherweise auf eine Kontamination während des Transportes, der Lagerung oder in den Rohrleitungen innerhalb der Bestände zurückzuführen. Generell konnte keine Beziehung zwischen den in den Futter- und Kotproben isolierten Serotypen festgestellt werden, die auf eine fäkale Kontamination der Futterproben hindeuten würde. Ebenfalls zeigten die Untersuchungen, daß das kontaminierte Futter nicht zu einer gesteigerten Salmonellenausscheidung bei den exponierten Schweinen geführt hatte. Dies bedeutet, daß die Schweine in dieser Studie anderen Salmonella-Serotypen als Salmonella Typhimurium ausgesetzt waren, ohne daß sie bakteriologisch nachweisbar infiziert wurden.
Ein weiteres Ziel der Untersuchungen war es, festzustellen, ob bestimmte Futterarten oder Fütterungssysteme eher mit Salmonellen kontaminiert sind als andere. Allerdings konnte zwischen dem Auftreten von Salmonella enterica im Futter und einer bestimmten Fütterungs- technik keine signifikante Beziehung gefunden werden.
DAHL (1998a) verglich darüber hinaus in sechs dänischen Mastanlagen das Risiko einer hohen Salmonella-Prävalenz bei Einsatz von kommerziellem Futter (hitzebehandelt, pelle- tiert) im Vergleich zu betriebseigenem Futter (nicht hitzebehandelter Getreideanteil, mehl- förmig). Dabei konnte er zeigen, daß die Verwendung von kommerziellem Futter mit einem höheren Risiko einer positiven serologischen Reaktion und einer höheren „Durchschnitts- OD2-%“ (als Maß für den Infektionslevel interpretiert) verbunden ist, als die Verfütterung von betriebseigenem Mehl. Während HARTUNG (1998a, b) einen Unterschied im Kontamina- tionsgrad mit Salmonellen bei einem Vergleich von pelletiertem (0,13 %, 1997) und nicht pelletiertem Mischfutter (3,55 %, 1997) zugunsten des pelletierten Mischfutters zeigen konnte.
Da Futter in einem Betrieb auf verschiedenen Wegen mit Salmonellen kontaminiert werden kann, ist es wichtig der ungehemmten Vermehrung der Salmonellen im Futter vorzubeugen.
2 OD = optische Dichte
So fanden TIELEN et al. (1997) bei bakteriologischen Untersuchungen in 320 Mastbeständen in den Niederlanden, daß die Wahrscheinlichkeit eines Salmonella-positiven Status in Betrieben mit Haferbreifütterung aus Abfallprodukten zehnmal niedriger ist als vergleichs- weise in Betrieben mit Trockenfütterung. Dies kann auf dem sauren Charakter des Hafer- breies beruhen. Auch SCHIE (1987) konnte schon früher zeigen, daß in Mastbeständen, die angesäuerte Käsemolke fütterten, die Salmonella-Prävalenz sehr niedrig war.
Zusammenfassend kann man festhalten, daß eiweißreiche Futtermittel/-komponenten tierischer und pflanzlicher Herkunft eine besondere Rolle als Träger von Salmonellen spielen, wobei das Vorhandensein von Salmonellen in den Futtermitteln in der Regel die Folge einer Rekontamination ist. Des weiteren kann man beobachten, daß die Futtermittel typischerweise nicht mit Salmonella Enteritidis oder Salmonella Typhimurium belastet sind, so daß auch nach BISPING (1993) die Futtermittel nicht als Ausgangspunkt für das durch Salmonellen verursachte Seuchengeschehen beim Menschen in Frage kommen.
2.2.2.2 Klinisches Bild
Für die klinische Manifestation der Salmonella-Infektion sind die Virulenz des Erregers, die Infektionsdosis, die Resistenzlage des Tieres, das Alter, resistenzmindernde Einflüsse und die Immunität von Bedeutung. Zu den resistenzmindernden Einflüssen zählen zum einen Hy- gienefehler, die die Exposition durch den Erreger erhöhen, wie beispielsweise bei einer Keim- anreicherung, und zum anderen Belastungsfaktoren, die die Disposition eines potentiellen Wirtes steigern, darunter insbesondere Transporte, weitere Infektionen, Gravidität, Haltungs- und Fütterungsfehler (DEDIÉ et al. 1993, STELLMACHER u. SCHÖLL 1987, WILCOCK u.
SCHWARTZ 1992).
Die Infektion mit dem Erreger erfolgt in der Regel oral, kann aber auch parenteral (aerogen, konjunktival, über den lymphoretikulären Rachenring), genital und intrauterin erfolgen. Wenn es im Darm zu einer ausreichenden Erregervermehrung kommt, kann aus der lokalen Infek- tion durch lympho- und hämatogene Ausbreitung eine Allgemeininfektion mit Organmani- festation entstehen. Dabei erfolgt die Ausscheidung der Salmonellen diskontinuierlich (BLAHA 1988, DEDIÉ et al. 1993, SELBITZ 1992).
Bevorzugt erkranken Absatzläufer und Jungschweine bis zu 60 kg, bei denen die Krankheit perakut/akut unter dem Bild einer Septikämie bis subakut/chronisch als Enterokolitis
