Begründungspapier zur Einstufung von Mycoplasma caviae in Risikogruppe 1 mit der Kennzeichnung „ht+“ nach Biostoffverordnung
Allgemeine Angaben
Name (Synonym): Mycoplasma caviae (Hill 1970)
Formale Erstbeschreibung: Hill A. Mycoplasma caviae, a new species. Journal of General Microbiology, 1971a, 65, 109-113. Approved Lists (Namesvalidierung;
Skerman, V.B.D., McGowan, V. and Sneath, P.H.A. (editors): Approved Lists of Bacterial Names. Int. J. Syst. Bacteriol., 1980, 30, 225-420.
Etymologie: N.L. n. cavia, guinea pig (Cavia cobaya); N.L. gen. n. caviae, of a guinea pig.
Taxonomische Anmerkungen:
Die ursprüngliche Charakterisierung der Art basierte auf 7 Isolaten, die unabhängig voneinander aus Meerschweinchen isoliert wurden. Sechs der Isolate wurden aus Laborkontrolluntersuchungen augenscheinlich gesunder Tiere von vereinigten Züchtern gewonnen; ein weiteres Isolat wurde post mortem bei einer diagnostischen Autopsie eines Meerschweinchens mit einer Entzündung der Muskelschleimhaut der Gebärmutter (Metritis) gewonnen, von dem kein anderer Krankheitserreger isoliert werden konnte (Hill, Blackmore and Franscis, 1969). Die Isolate wurden aufgrund serologischer Differenzierung und biochemischer Aktivität von anderen Mycoplasma-Arten abgegrenzt (Hill 1971a). Antiseren, die für die sieben Isolate separat generiert wurden, zeigten bei den jeweils anderen M.
caviae-Stämmen eine deutliche Inhibitionsaktivität (Titer 1/320 bis 1/640), eine sehr geringe Inhibitionsaktivität gegenüber Mycoplasma fermentans, Mycoplasma neurolyticum und Mycoplasma pulmonis (Titer 1/20) und keine Aktivität gegenüber anderen Mycoplasma Arten (Hill 1971a). Biochemische Tests zeigten, dass alle 7 Isolate Glucose fermentieren, aber Tetrazoliumchlorid nicht reduzieren. Erst in der Studie von Pettersson et al. (2001) wurde die Verwandtschaft von M. caviae zu anderen Mycoplasma-Arten mittels 16S rRNA Gensequenzierung phylogenetisch untersucht. Mycoplasma caviae (Untersuchung des Typstamms G122T) wurde bei dieser Analyse dem M. bovis Cluster zugeordnet und bildete dabei ein spezifisches stabiles Untercluster (unterstützt durch einen hohen Bootstrap Wert von 100%) mit dem Typstamm von M. fermentans (Untercluster M. fermentans). Die beiden Typstämme, Mycoplasma caviae G122T (Acc. Nummer AF221111) und Mycoplasma fermentans PG18T (Acc. Nummer AP009608) haben eine 16S rRNA Gensequenzidentität von 99.4% und sind beide positiv für Glucosefermentation (Pettersson et al., 2001). In der Analyse von Pettersson et al. (2001) zeigte die 16S rRNA Gensequenz von M. caviae G122T alle typischen Signaturnukleotide des M. bovis Clusters und einen Sequenz-spezifischen Polymorphismus an den Gensequenzpositionen 206 (A/G) und 244 (A/G) (Nummerierung entspricht der Escherichia coli 16S rRNA Gen Nummerierung nach Brosius et al., 1978) (Pettersson et al., 2001).
Pathovarietäten: nicht bekannt
Risikogruppe: RG 1 mit der Kennzeichnung ht+ (BioStoffV, TRBA 466). Bis auf eine Ausnahme wurde keine Assoziation mit einer Erkrankung von Meerschweinchen (bekannter Wirt) und dem Nachweis von M. caviae beobachtet. Es liegt nur ein Bericht zu einer subkutanen Infektion mit M. caviae bei einem Menschen vor (Hill 1971b). In dem Bericht wird
eine unbeabsichtigte Infektion im Labor während der Arbeiten mit M. caviae-Stämmen beschrieben.
Typstamm: G122 = ATCC 27108 = NCTC 10126
Konsiliarlabor/Referenzlabor: Konsiliarlabor für Mykoplasmen. Erreger: Mycoplasma pneumoniae, Mycoplasma hominis, Mycoplasma genitalium, Ureaplasma urealyticum und weitere Mykoplasmenspecies aus humanmedizinischem Klinikmaterial, Zellkontaminanten, Sterilitätskontrolle von Impfstoffen, Blutprodukten und Arzneimitteln. Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene. Medizinische Fakultät der TU Dresden, Fiedlerstrasse 42, D- 01307 Dresden.
Molekularbiologie, Morphologie und Physiologie
Genom: Genomdaten für M. caviae liegen nicht vor. Der G+C Gehalt der genomischen DNA wurde ebenso nicht bestimmt.
Zelluläre und kulturelle Morphologie: Zellmorphologie und Beweglichkeit der Zellen wurden nicht bestimmt. Wachstum auf Agarplatten zeigte „Spiegeleiförmige“ Kolonien (Brown et al.
2015).
Physiologie: Wachstum aerob bei 37°C. Ggf. erst nach mehreren Transfers in Flüssigkultur (Glucose Broth Medium, siehe unten) auf Agarplatten kultivierbar, sichtbare Kolonien nach 3 bis 5 Tagen (Hill 1971a). Sterol scheint notwendig für das Wachstum der gewonnen M.
caviae Isolate zu sein. Kein Wachstum auf Nutrient agar (Hill 1971a).
Charakteristische diagnostische Merkmale: Alle sieben bei Hill (1971a) untersuchten Isolate fermentierten Glucose innerhalb von 5 Tagen (pH Indikator Phenol rot zeigt Säurebildung, (Brown et al. 2015), waren negativ bzgl. einer Argininhydrolyse und Harnstoffspaltung (Hill 1971a, Pettersson et al., 2001; Brown et al. 2015). Die Isolate zeigten schwaches Wachstum in der Gegenwart von Methylenblau und keine Reduktion von Tetrazoliumchlorid. Die Isolate zeigten nach 24 stündiger Inkubation Hämolyse bei Schafs- und Meerschweinchen- Erythrozyten. Keines der Isolate zeigte Haemadsorption oder Agglutination von Erythrozyten (Hill 1971a).
Natürlicher Standort
Wirtsbereich: Hauptwirt Meerschweinchen. Kommensale Stämme der Art M. caviae wurden aus verschiedenen Körperteilen/-organen von Meerschweinchen isoliert, eine spezifisch besiedelte Körperregion konnte nicht ausgemacht werden. Vier der Erstisolate wurden aus dem Nasenrachenraum (Nasopharynx) der Meerschweinchen isoliert, zwei aus dem Urogenitaltrakt von Meerschweinchen und eines aus dem Gehirn (Hill, Blackmore und Francis 1969, Hill 1971a). Hill, Blackmore und Francis (1969) wiesen Bakterien der anschließend beschriebenen Art (Hill 1971a) erstmals in 10 von 232 untersuchten Meerschweinchen nach. Sechs der Isolate wurden von klinisch unauffälligen Meerschweinchen gewonnen. Ein Isolat wurde post mortem von einem Meerschweinchen mit einer Uterusinfektion isoliert. Stalheim und Matthews (1975) wiesen unter 39 Isolaten von Nasen- und Vaginalabstrichen von 108 spezifisch-pathogen freien und konventionellen Meerschweinchen ebenfalls sieben M. caviae Isolate nach. Transmission zu verschiedenen anderen Nagern und Hasenartigen, und sogar zu anderen Meerschweinchen zeigte keine
pathogenen Eigenschaften (Hill 1971a). Details zu den Untersuchungen wurden nicht gegeben (Hill 1971b).
Pathogenität Pathogen für:
Kein Nachweis von Pathogenität für den Menschen. Transmission nicht eindeutig definiert.
Bis auf eine Ausnahme wurde keine Assoziation mit einer Erkrankung von Meerschweinchen (bekannter Wirt) und dem Nachweis von M. caviae beobachtet. Nur ein Tier hatte eine Entzündung der Muskelschleimhaut der Gebärmutter (Metritis) zum Zeitpunkt der Isolation eines M. caviae-Stammes aus diesem Tier (berichtet bei Rigby 1976). Basierend auf diesen Nachweis wurde bei Razin (1973) ein möglicher Zusammenhang des Vorkommens von M.
caviae und Fehlgeburten oder Reproduktionsproblemen diskutiert, wie sie für andere Mykoplasmen-Arten postuliert wurden.
Es liegt ein Bericht zu einer subkutanen Infektion mit M. caviae bei einem Menschen vor (Hill 1971b). In dem Bericht wird eine unbeabsichtigte Infektion im Labor während den Arbeiten mit M. caviae-Stämmen beschrieben. Hierbei wurde unbeabsichtigt ein Teil einer Bakterienkultur in einen Daumen injiziert. Innerhalb von 48 Stunden kam es zu einer starken schmerzhaften Schwellung des vorderen Daumenbereichs, nach 72 Stunden wurde oral Tetracyclin verabreicht, nach 4 Tagen hatte sich die Schwellung auf die gesamte Hand ausgebreitet. Nach zwei weiteren Tagen begann die Schwellung langsam zurückzugehen.
Ein vollständiger Rückgang der Schwellung war 4 Wochen nach Infektion zu beobachten.
Der Nachweis, dass es sich bei dem Infektionserreger um den injizierten M. caviae-Stamm handelte, wurde über den Nachweis von Antikörpern im Serum des Infizierten zwei und vier Wochen nach dem Unfall erbracht (Nachweistechnik: Metabolische Inhibitionstechnik, Taylor-Robinson et al., 1966). Nichtinfizierte Mitarbeiter des Labors hatten keinen Antikörper Titer.
Pathogenitätsfaktoren/Pathogenese: nicht bekannt.
Ausprägung der Pathogenität: Nicht bekannt bei Meerschweinchen. Subkutane Infektion mit schmerzhafter starker Schwellung bei einer Gewebeinfektion eines Menschen (Einzelfallnachweis) (Hill 1971b).
Infektionsdosis: nicht bekannt
Fruchtschädigende Wirkung: nicht bekannt.
Allergenität: nicht bekannt Toxigenität: nicht bekannt.
Krankheit
Bezeichnung: „Mycoplasmosis“
Inkubationszeit: Schwellung 48 Stunden nach subkutaner Injektion (ein Fallbeispiel) (Hill 1971b).
Symptome: Bei einem Fallbespiel kam es wie oben beschrieben nach subkutaner Injektion in den Daumen zwei Tage nach Injektion zu einer schmerzhaften Gewebeschwellung, die sich über die gesamte Hand ausgebreitet hat. Die Schwellung war vier Wochen nach der Infektion vollständig zurückgegangen. Antibiotika (Tetracyclin) wurden hierbei 72 h nach Injektion verabreicht (Hill 1971b).
Schwere, Verlauf und Prognose: nicht bekannt Komplikationen/Folgekrankheiten: nicht bekannt
Pathologie: nicht bekannt Diagnose:
Immunologische Diagnoseverfahren: Antikörpernachweis im Serum möglich. (Positiver Nachweis nach zwei und vier Wochen nach Injektion wurde anhand eines Fallbeispiels erbracht; Hill 1971).
Mikrobiologische Nachweisverfahren: Erregerkultivierung. Isolate bei Hill (1971) mussten vier bis fünfmal in Glucose Bouillon subkultiviert werden, bevor sie auf Agarplatten angezogen werden konnten. Ausnahme: Isolat des an Metritis verstorbenen Meerschweinchens.
Medium und Kultivierungsbedingungen wie unten beschrieben.
Mikroskopischer Erregernachweis: Zellmorphologie bisher nicht bestimmt.
Kultureller Erregernachweis: Bisher beschriebene Isolate der Art wurden nach der Methodik isoliert, die bei Hill (1971a) beschrieben wurde. Hierbei wurde das Medium eingesetzt, das bei Taylor-Robinson, Williams und Haig (1968) beschrieben wurde. Zusätzlich wurden 0.002% Phenol Rot und 0.1% Glucose, Arginin oder Harnstoff zu dem Medium hinzugegeben (Wachstum auf Glucose haltigem Medium). Zur Herstellung von festem Medium wurde 1 g Ionagar Nr. 2 (Oxoid) zu dem Flüssigbasis Medium zugegeben. Für die Isolation von M. caviae-Stämmen wurden inokulierte Flüssigmedium und Agarplatten aerob bei 37°C für 14 Tage inkubiert. Um das Wachstum auf festem Medium (Agarplatten) zu ermöglichen könnte es nötig sein, mehrere Subkultivierungen in Flüssigmedium durchzuführen. Wie bei Hill (1971a) beschrieben mussten sechs der sieben Erstisolate (Ausnahme: post mortem isolierter Stamm) zunächst 4- bis 5-mal in Flüssigkultur subkultiviert werden, bevor diese auf agarhaltigem festen Medium wachsen konnten.
Molekularbiologische, PCR-basierte Verfahren: keine spezifischen Verfahren bekannt.
Diagnostischer Tierversuch
Empfindlichkeitsprüfung: nicht bekannt.
Therapie: wirksame Antibiotika-Therapie mit Tetracyclinen (siehe Fallbeschreibung).
Prophylaxe (Prävention): nicht bekannt.
Epidemiologie
Übertragungswege und Eintrittspforten: nicht bekannt Erregerreservoire: Meerschweinchen
Zooanthroponose: Laborversuche zur Transmission zu verschiedenen anderen Nagern und Hasenartigen, und sogar zu anderen Meerschweinchen zeigte keine pathogenen Eigenschaften (Hill 1971). Details zu den Untersuchungen wurden nicht gegeben (Hill 1971b).
Infektionsentstehung: nicht bekannt Inzidenz/Prävalenz: nicht bekannt Mortalität/Letalität: nicht bekannt
Infektiosität/Kontagionsindex: nicht bekannt
Widerstandsfähigkeit – Tenazität
Aufgrund der fehlenden Zellwand muss, wie bei allen Mycoplasma spp. von einer Empfindlichkeit gegenüber osmotischem Druck und Austrocknung ausgegangen werden.
Endosporenbildung: keine
Resistenzen (Trocknungs-, Chemo-, Thermo-, Strahlenresistenz): nicht bekannt
Antibiotikaresistenz: Wegen der fehlenden Zellwand besteht eine natürliche Resistenz gegenüber Antibiotika, die in die Zellwand-Synthese eingreifen (ß-Laktam- und Glykopeptid- Antibiotika). Therapeutisch wirksam sind Tetrazykline, Makrolide und Chinolone.
Arbeits- und Gesundheitsschutz
Schutzstufe/Sicherheitsstufe: Schutzstufe 1 nach BioStoffV.
Spezielle tätigkeitsbezogene Sicherheitsmaßnahmen: Haut- und Schleimhautkontakt sowie Aerosolbildung vermeiden; Verschleppung vermehrungsfähiger Bakterien an medizinisches Instrumentarium oder in Infusionslösungen, Blutkonserven, Atemluftbefeuchter, Spülflüssigkeiten oder Desinfektionsmittellösungen verhindern.
Berufsbedingte Erkrankungen/gefährdete Personen und Berufsgruppen: bisher nicht bekannt.
Sofortmaßnahmen bei Unfällen/Erste Hilfe: desinfizierende Reinigung kontaminierter Bereiche, Händedesinfektion und Desinfektion kontaminierter anderer Hautoberflächen. Der Wirkungsbereich A für die Desinfektionsmittel reicht aus. Die notwendigen Einwirkzeiten ergeben sich aus den Herstellerangaben, bei Flächendesinfektionsmitteln zudem aus der gewählten Konzentration.
Typischerweise sind für die Hautdesinfektion 30 Sekunden, für die Flächendesinfektion 1 Stunde anzusetzen.
Bei Kontaminationen des Auges reichliche, d.h. minutenlange Spülung mit Wasser bzw. mit der Augendusche mit Speziallösung, bei Kontaminationen der Mundschleimhaut ebenfalls ausgiebige Spülung mit Wasser bzw. mit einem Schleimhautdesinfektionsmittel (Chlorhexidin, Octenidin oder Polihexanid).
Arbeitsmedizinische Vorsorge: § 5 und Anhang Teil 2 Abs.2 Nr. 1b ArbMedVV.
Referenzen:
Brown, D.R., May, M., Bradbury, J.M., Balish, M.F., Calcutt, M.J., Glass, J.I., Tasker, J., Messick, J.B., Johansson K.E. and Neimark, H. Mycoplasma. In: Bergey´s Manual of Systematics of Archaea and Bacteria, Published Online: 14 SEP 2015, DOI: 10.1002/9781118960608.gbm01263
Brosius, J., Palmer, M. L., Kennedy, P. J. & Noller, H. F. (1978). Complete nucleotide sequence of a 16S ribosomal RNA gene from Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci USA 75, 4801-4805.
Pettersson, B., Tully, J.G., Bölske, G., Johansson, K.E. (2001) Re-evaluation of the classical Mycoplasma lipophilum cluster (Weisburg et al. 1989) and description of two new clusters in the hominis group based on 16S rDNA sequences. Int J Syst Evol Microbiol. 51, 633-643.
Hill, A. (1971a) Mycoplasma caviae, a new species. J Gen Microbiol. 65, 109-113.
Hill, A. (1971b) Incidence of Mycoplasma infection in Guinea pigs. Nature 232, 560.
Hill, A., Blackmore, D.K. Francis, R. A. (1969) Veterinary Record. 81:291.
Razin, S. (1973) The Mycoplasmatales, In CRC Handbook of microbiology, p. V-10.
Cleveland: Chemical Rubber Company.
Rigby, C. (1976) Natural infection of Giunea-pigs. Laboratory Animals. 10, 119-142.
Stahlheim, O.H. and Matthews, P.J. (1975) Mycoplasmosis in specific-pathogen-free and conventional guinea pigs. Lab Anim Sci 25, 70-73.
Taylor-Robinson, D., Purcell, R. H , Wong, D.C., Channock, R. M. (1966) A colour test for the measurement of antibody to certain mycoplasma species based upon the inhibition of acid production. Journal of Hygiene Camb. 64, 91-104
Taylor-Robinson, Williams und Haig (1968) Comparison of Techniques for the Isolation of T- strain Mycoplasmas. Nature 222, 274 – 275
Literatur: TRBA 466 „Einstufung von Prokaryonten (Bacteria und Archaea) in Risikogruppen“
www.baua.de/trba
