Antibiotikaresistenter Superbug bei Schweinen und Menschen gefunden: Studie

Wissenschaftler, die den Superbug C. difficile untersuchen, sagen, dass seine antibiotikaresistenten Gene bei Schweinen und Menschen gefunden wurden, was bedeutet, dass nicht nur eine Übertragung der Bakterien in größerem Umfang möglich ist, sondern dass sich die Gene, die Antibiotika selbst widerstehen, möglicherweise ausbreiten können ein tierischer Vektor zum Menschen.

Clostridioides difficile oder C. difficile ist ein Bakterium, das Darminfektionen verursacht, Symptome wie Durchfall und Entzündungen des Dickdarms hervorruft und gegen zahlreiche Antibiotika resistent ist. Einige Stämme haben Gene, die es ihnen ermöglichen, extremen Schaden anzurichten, und es kann lebensbedrohlich sein, insbesondere bei älteren Patienten, die wegen anderer Probleme Antibiotika erhalten.

Es gilt auch als eine der weltweit größten Bedrohungen durch Antibiotikaresistenzen. Im Jahr 2017 verursachte C. difficile laut den US Centers for Disease Control and Prevention mehr als 223.000 Fälle, 12.800 Todesfälle und kostete in den USA 1 Milliarde US-Dollar an Gesundheitskosten. Eine kanadische Studie ergab, dass zwischen 2009 und 2015 mehr als 20.600 Erwachsene eine C. difficile-Infektion berichteten, die sich in einer Gesundheitseinrichtung entwickelt hatte.

„Unsere Entdeckung multipler und gemeinsamer Resistenzgene weist darauf hin, dass C. difficile ein Reservoir antimikrobieller Resistenzgene ist, die zwischen Tieren und Menschen ausgetauscht werden können“, Dr. Semeh Bejaoui, Doktorandin an der Universität Kopenhagen und einer der Autoren von die Studie, sagte in einer Pressemitteilung. „Diese alarmierende Entdeckung deutet darauf hin, dass sich Antibiotikaresistenzen weiter ausbreiten können als bisher angenommen, und bestätigt die Verbindungen in der Resistenzkette, die von Nutztieren zum Menschen führt.“

C. difficile lebt eigentlich im Darm vieler Menschen als Teil des normalen Gleichgewichts des Verdauungssystems, aber sein Wachstum wird normalerweise von anderen Bakterien in Schach gehalten.

Die gefährliche Seite von C. difficile kann durch ein normales Instrument des Gesundheitssystems aufgedeckt werden: Antibiotika.

Wenn eine Person Antibiotika einnimmt, um mit einer Infektion fertig zu werden, zerstört das Medikament einige der anderen Bakterien im Darm sowie die Infektion, auf die es abzielt – und da C. difficile gegen Antibiotika resistent ist, wenn das Gleichgewicht des Darmsystems ist Abgeschleudert, kann C. difficile unkontrolliert wachsen und die Darmschleimhaut angreifen. Die kürzliche Einnahme von Antibiotika ist der größte Risikofaktor für die Entwicklung einer durch C. difficile verursachten Entzündung oder Infektion.

Die Forscher wollten herausfinden, ob C. difficile-Stämme, von denen bekannt ist, dass sie antibiotikaresistente Gene sowie Toxin produzierende Gene haben, sowohl bei Schweinen als auch bei Menschen vorhanden sind, was darauf hindeuten könnte, dass die zoonotische Übertragung C. difficile dabei hilft, sich zu gefährlicheren Formen zu entwickeln schneller ausbreiten.

In der Studie, die diese Woche auf der Konferenz European Congress of Clinical Microbiology & Infectious Diseases in Portugal vorgestellt wird, untersuchten die Forscher Proben von C. difficile in 14 Schweinefarmen in Dänemark und verglichen diese Proben mit denen von dänischen Krankenhauspatienten.

Sie untersuchten Stuhlproben von 514 Schweinen, die in den Jahren 2020 und 2021 gesammelt wurden, und stellten fest, dass 54 Schweine C. difficile hatten. Anschließend verwendeten sie genetische Sequenzierung, um Stämme zu isolieren, die eine erhöhte Menge an toxinproduzierenden und arzneimittelresistenten Genen aufwiesen. Alle Proben der 54 Schweine wiesen die toxinproduzierenden Gene auf.

Die Forscher verglichen die Ergebnisse der Schweine mit 934 Isolaten von menschlichen Patienten, die in diesem Zeitraum von einer C.difficile-Infektion befallen worden waren.

Dreizehn Sequenztypen stimmten zwischen den Schweinen und menschlichen Patienten überein, wobei ein mit Tieren assoziierter Stamm, ST11, der häufigste war. In 16 Fällen war der ST11-Stamm bei Mensch und Tier identisch.

Von den 54 Schweineproben hatten 38 mindestens ein Gen, das gegen Antibiotika resistent war, und im Allgemeinen bezog sich die Resistenz auf eine Klasse von Antibiotika, die üblicherweise zur Behandlung schwerer bakterieller Infektionen eingesetzt werden.

Die Forscher glauben, dass dies darauf hindeutet, dass die Verwendung von Antibiotika bei Nutztieren die unbeabsichtigte Nebenwirkung hat, dass mehr hypervirulente Stämme von C. difficile produziert werden, die in der Lage sein könnten, durch zoonotische Übertragung auf den Menschen übertragen zu werden.

„Der übermäßige Einsatz von Antibiotika in der Humanmedizin und als billige Produktionsmittel in landwirtschaftlichen Betrieben macht unsere Fähigkeit zunichte, bakterielle Infektionen zu heilen“, sagte Bejaoui.

Experten haben das Problem des übermäßigen Einsatzes von Antibiotika bei Nutztieren bereits zuvor angesprochen – im August 2021 veröffentlichten die Vereinten Nationen eine gemeinsame Erklärung mit der Global Leaders Group on Antimicrobial Resistance, in der sie eine deutliche Reduzierung von Antibiotika in der Lebensmittelproduktion und bei Nutztieren forderten und warnten, dass „ Die Welt steuert schnell auf einen Wendepunkt zu, an dem die antimikrobiellen Mittel, auf die man sich zur Behandlung von Infektionen bei Menschen, Tieren und Pflanzen stützt, nicht mehr wirksam sein werden.“

Bejaoui fügte hinzu, dass die Forscher besorgt darüber waren, dass einige Stämme von C. difficile viele zusätzliche Gene hatten, die gegen Antibiotika resistent waren, die das Bakterium bereits nicht beeinträchtigten.

„Besonders besorgniserregend ist das große Reservoir an Genen, die Resistenz gegen Aminoglykoside verleihen, eine Klasse von Antibiotika, gegen die C. difficile von Natur aus resistent ist – sie werden bei dieser Art nicht für die Resistenz benötigt. C. difficile spielt somit eine Rolle bei der Verbreitung dieser Gene auf andere anfällige Arten“, sagte sie.

„Diese Studie liefert weitere Beweise für den evolutionären Druck, der mit dem Einsatz von Antibiotika in der Tierhaltung verbunden ist, die auf gefährlich resistente menschliche Krankheitserreger selektiert. Dies unterstreicht die Bedeutung eines umfassenderen Ansatzes für das Management von C. difficile-Infektionen, um alle möglichen Verbreitungswege zu berücksichtigen.“

Eine der großen Einschränkungen der Studie besteht darin, dass die Wissenschaftler zwar ähnliche Stämme dieses Bakteriums sowohl bei Schweinen als auch beim Menschen fanden, aber keine Richtung einer möglichen Übertragung bestimmen konnten – dh ob dieses Bakterium von Tieren auf Menschen und Menschen überspringen kann Tiere oder beides.

„Die Tatsache, dass einige der Stämme sowohl in menschlichen als auch in tierischen Isolaten identisch waren, legt nahe, dass sie zwischen Gruppen geteilt werden könnten, aber bis wir tiefere phylogenetische Analysen durchführen, können wir die Richtung der Übertragung, die auch bidirektional sein könnte, mit den Bakterien nicht bestimmen in der Gemeinde und auf den Farmen kontinuierlich ausgetauscht und erweitert“, sagte Bejaoui.

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