Kategorie Forschungsprojekt
  • Mikrobiologie

Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus) und andere multi-resistente Erreger (MREkurz fürmultiresistente Erreger) in der Milchlebensmittelkette: Ganzheitlicher (One-Health) – Ansatz zur Bedeutung als Mastitiserreger und zur zoonotischen Übertragung

Projektstatus
Abgeschlossen
Projektstart
Apr 2021
Projektende
Mar 2023
Kurztitel
#1Health-PREVENT 2
Abteilung
Biologische Sicherheit

Beschreibung und Zielstellung

Die infektiöse Euterentzündung (Mastitis) zählt zu den häufigsten Erkrankungen bei Milchkühen und verursacht hohe wirtschaftliche Schäden. Eine zunehmende Anzahl der Mastitiden bei Mi lchkühen wird durch Methicillin-resistente Staphylococcus (S.) aureus (MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus) verursacht. Therapiekonzepte gegen Mastitiden basieren in der Regel auf der Gabe von Beta-Laktam-Antibiotika. MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus sind jedoch unempfindlich gegenüber dieser Antibiotikaklasse, so dass die Therapie der Mastitiden erschwert ist. Zudem könnte eine Behandlung als Selektion für weitere multi-resistente Erreger dienen. Zu diesen gehören beispielsweise die in der ersten Projektphase vermehrt nachgewiesenen Methicillin - resistenten Koagulase-negativen Staphylokokken (MR-KNS). Diese gelten zwar als weit weniger virulent als die MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus, einige MR-KNS Spezies stehen aber auch in Verdacht, Mastitiden zu verursachen. Neben diesem veterinärmedizinisch relevanten Aspekt besteht auch ein Risiko aus Sicht des gesundheitlichen Verbraucherschutzes. Methicillin-resistente Staphylokokken (MRS) könnten über die Rohmilch in die Lebensmittelkette gelangen und somit wäre die Übertragung auch zoonotisch relevanter Erreger begünstigt. Das Ziel des Teilprojektes ist es, das Vorkommen von MRS in Milchkuhbeständen durch Entwicklung geeigneter Interventionsmaßnahmen zukünftig zu reduzieren. Zudem soll die Tenazität von MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus in Rohmilch mit unterschiedlichen Zusätzen sowie bei der Herstellung von Rohmilchweichkäse abgeschätzt werden. Damit kann das Projekt entscheidend zur Verbesserung der Tiergesundheit und zur Prävention der Weiterverbreitung multi-resistenter Erreger vom Tier zum Menschen beitragen (One-Health-Ansatz). Das Projekt adressiert die Forschungsfrage der „Übertragung von Infektionserregern mit antimikrobiellen Resistenzen zwischen Tier und Mensch“. Konkret geht es um die Bedeutung von MRS im Zusammenhang mit Mastitiden bei Milchkühen und einer Weiterverbreitung dieser zoonotischen Erreger über die Milchlebensmittelkette.

Ergebnis

Das Teilprojekt behandelte Interventionsstudien zur Reduzierung von MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus in Milchviehbetrieben sowie Tenazitätsstudien zu MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus in Rohmilch und bei der Herstellung von Rohmilchweichkäse. Eine intramammäre Pirlimycin-Behandlung von MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus-infizierten Eutervierteln kann eine signifikante Steigerung der Heilungsrate betroffener Euterviertel über die Trockenstehzeit bewirken, sofern keine Pirlimycin-resistenten MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus-Stämme in der Milchviehherde auftreten. Allerdings führt die Elimination der MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus aus der Milchdrüse nicht zur Elimination von MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus an anderen Körperstellen, so dass die Verbreitung in der Herde nur reduziert, aber nicht unterbunden wird. Arbeiten zur Hitzeinaktivierung von MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus in Rohmilch und Kolostrum zeigten, dass eine Behandlung bei 60 °Ckurz fürGrad Celsius eine starke Reduktion der MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus-Keimgehalte bewirkt. Abhängig vom Ausgangskeimgehalt führte die Hitzebehandlung jedoch nicht zwingend zur vollständigen Eliminierung der MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus. Hitzebehandelte Tränkemilch sollte schnell verfüttert werden, um ein erneutes Wachstum der MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus in der Milch zu vermeiden. Tenazitätsstudien von MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus in Rohmilch bei unterschiedlichen pH-Werten und Temperaturen ergaben, dass das Wachstum vom pH-Wert der Rohmilch, der Inkubationstemperatur und dem jeweiligen Stamm abhängt. Niedrige pH-Werte und Temperaturen verlangsamten die Vermehrungsrate der MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus in der Rohmilch, wobei ein pH-Wert von 4.5 das Wachstum von MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus vollständig inhibierte. Bei Co-Kultivierungsversuchen mit vier ausgewählten rkulturen wurde nur bei Zugabe von Lactococcus lactis eine rasche Ansäuerung der Rohmilch und eine damit einhergehende Wachstumshemmung der MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus beobachtet. Untersuchungen zur Weichkäseherstellung aus mit MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus angeimpfter Rohmilch zeigten, dass zu Beginn des Käseherstellungsprozesses eine starke Vermehrung der MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus im Käse stattfand, wobei der höchste MRSAkurz fürMethicillin-resistente Staphylococcus aureus-Keimgehalt am Ende der Käsereifung festgestellt wurde. Diese Beobachtung ist auch hinsichtlich Toxin-bildender S. aureus relevant, da der Keimgehalt entscheidend für die Toxinproduktion ist.
Projekttyp

Drittmittelprojekt

BFR-Forschungsschwerpunkt

Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt (One Health) / Expositionsabschätzung und Bewertung biologischer Risiken

Organisationseinheiten und Partner

Federführende Fachgruppe: Epidemiologie, Zoonosen und Antibiotikaresistenz (43)
Kontaktpersonen: PDkurz fürPrivatdozent Dr. Bernd-Alois Tenhagen, Dr. Sven Maurischat, Dr. Tobias Lienen
Externe Partner: Institut für Hygiene, Fachhochschule Südwestfalen, Robert Koch-Institut, Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen, Institut für Molekulare Infektionsbiologie

Mittelgeber und Förderkennzeichen

Bundesministerium für Bildung und Forschung
01KI2009C