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• MRSA in der Humanmedizin: Warum wir sie nicht mögen.
• MRSA bei Haus- und Nutztieren: Gelegentliche Übertragung von Menschen ausgehend oder auch Ausbreitung mit
  Infektketten bei Tieren?
• Wechselseitige Übertragung von MRSA zwischen Menschen und anderen Tierarten?
• Material und Methoden
• Ergebnisse
• Diskussion
• Literatur

Zusammenfassung

Über das Auftreten von Methicillinresistenten Staphylococcus aureus (MRSA) als Besiedler und Infektionserreger bei Tieren wird in der letzten Zeit verstärkt berichtet. Dabei ist die Frage der wechselseitigen Übertragung zwischen Tieren und Menschen von besonderem Interesse. MRSA der klonalen Linie ST254, spa-Typ t036, SCCmec IVd wurden in verschiedenen Kliniken der Veterinärmedizinischen Universität Wien aus Infektionen und nasaler Besiedlung bei Pferden, aber auch aus Nasenabstrichen von Tierärzten, Betreuungspersonal und Studenten isoliert. Demgegenüber zeigen MRSA ST254 aus Krankenhäusern den spa-Typ t009 und besitzen SCCmec-Elemente des Typs IVh.

Neben MRSA ST254 wurden auch die klonalen Linien ST398, t011, SCCmec IVa, und ST1, t127, SCCmec IVa nachgewiesen.

MRSA ST398, t011/t034; SCCmecV ist auch in Deutschland als nasaler Besiedler bei Schweinen weit verbreitet und tritt vergleichsweise häufig auch als nasaler Besiedler bei Menschen mit beruflicher Exposition zur Schweinezucht auf.

Summary

There are increasing reports about the emergence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in animals. Of particular interest is the question of mutual transmission between humans and animals. MRSA of clonal lineage ST254, spa type t036, SCCmec IVd had been isolated from horses treated in different clinical departments of Vienna Veterinary University as well as from veterinarians, veterinary personnel and students. In contrast to this MRSA ST254 from nosocomial infections in humans exhibit spa t009 SCCmec IVh.

Besides ST254 two other clonal lineages were demonstrated: ST398, t011, SCCmec IVa and ST1, t125, SCCmec IVa.

MRSA ST398, t011/t034, SCCmecV is obviously widely disseminated as nasal colonizer in pigs in Germany and also frequent as nasal colonizer in humans with professional exposure to pig farming.

MRSA stellen in der Humanmedizin als Erreger nosokomialer Infektionen seit Jahrzehnten eine Bedrohung dar. Systemische Infektionskrankheiten sind mit erheblicher Letalität assoziiert, Epidemiestämme (haMRSA) besitzen dabei eine besondere Ausbreitungsfähigkeit. Unabhängig von Krankenhäusern und den damit verbundenen Risikofaktoren treten MRSA in den letzten 5 Jahren weltweit als Erreger tiefgehender Haut- und Weichgewebeinfektionen auf.

Beginnend mit einer durch MRSA verursachten Mastitis beim Milchvieh in Belgien 1972, gab es in den Folgejahren Berichte über sporadische Infektionen bei verschiedenen Haus-tierarten und in letzter Zeit ein gehäuftes Auftreten in Tierkliniken und beim Veterinärpersonal.

• Erstmals berichtet 1972 im Zusammenhang mit Mastitis beim Rind (Devriese et al., Zbl. Vet. Med. 1972; B19: 598-605)
• Danach mehrere Berichte über sporadische Infektionen bei verschiedenen Tierspecies
• Cluster von Infektionen bei Pferden in einer Tierklinik in Kanada (Weese et al., EID 2005; 11: 430-435)
• Cluster von Infektionen bei Pferden in Tierkliniken in Deutschland und in Österreich (VUW) (Walther et al., B.M. Tierärztl. Wochenschr. 2006; 119: 222-232; Cuny et al., Euro Surveillance 2006; 11: 222-223)
• MRSA im Zusammenhang mit Hautinfektionen bei kleinen Haustieren, Hund und Katze, infektiöser Hospitalismus und Übertragung „zu Hause“ (Loeffler et al., JAC 2005; 56: 692-697; Strommenger et al., JAC 2006; 57: 461-465)
• MRSA als weit verbreitete nasale Besiedler bei Schweinen in den Niederlanden (de Neeling et al., Vet. Microbiol. 2007; 122: 366-372)
• Ausbruch von Mastitis puerperalis bei Kühen in Ungarn (Juhász-Kaszanyitzky et al., EID 2007; 13: 630- 632)

Dabei liegt die Herkunft der MRSA als Verursacher von Hautinfektionen bei Hunden und Katzen offensichtlich beim Menschen (Barnim-Epidemiestamm, T22). Erhebliche Aufmerksamkeit erregten Berichte aus Kanada über das gehäufte Auftreten von MRSA-Infektionen bei Pferden (Weese et al., 2005). In einer früheren Mitteilung (Cuny et al., 2006) informierten wir über ein Cluster von vorwiegend postoperativen Wundinfektionen,
aufgetreten in verschiedenen Kliniken der Veterinärmedizinischen Universität Wien, Österreich (VUW) mit MRSA ST254. In dieser Mitteilung wurden weitere Ergebnisse zu Infektketten mit MRSA bei Pferden im Bereich der VUW vorgestellt. Aus den Niederlanden wurde die weite Verbreitung von MRSA der klonalen Linie ST398 als nasaler Besiedler bei Schweinen in Mastanlagen berichtet (de Neeling et al., 2007), inzwischen gibt es dazu auch Daten aus Dänemark und aus Deutschland.

Die in diesem Zusammenhang wichtigen Fragestellungen zeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Wichtige Fragen im Zusammenhang mit dem Auftreten von MRSA bei Tieren aus der Sicht der Humanmedizin

Der in Kanada bei Pferden und dort auch der am häufigsten in der Bevölkerung verbreitete MRSA wurde zudem als nasaler Besiedler bei exponiertem Veterinärpersonal gefunden (Weese et al., 2005). Ebenso wies man in den Niederlanden (de Neeling et al., 2007) MRSA bei Menschen als nasale Besiedler in unmittelbarem Umfeld zur Schweinemast nach.

In Ungarn wurde bei Kühen mit subklinischen Mastitiden, ebenso bei einem nicht erkrankten Melker MRSA nachgewiesen; noch offen ist die Richtung der Übertragung (Juhász-Kaszanyitzky et al., 2007).

Wir berichten hier über MRSA bei Veterinärpersonal und Tierärzten in Kontakt zu Pferden mit MRSA-Nachweisen sowie bei Schweinen mit nasaler Besiedlung und bei Menschen mit beruflicher Exposition und deren familiärem Umfeld.

1. Materialentnahme und Anlegen der Proben:

Abstrichentnahme mittels steriler Tupfer aus relevanten Infektlokalisationen sowie Nasenabstriche bei stationär behandelten Pferden und deren Veterinärpersonal. Weiterhin erfolgte die Probenentnahme aus dem Nasenvorhof von Schweinen in Mastanlagen, ihrem Betreuungspersonal sowie praktizierenden Tierärzten mit Kontakt zu diesen Anlagen. Ausschließlich in Transportmedium überführt wurden die Tupfer zur weiteren phäno- und molekularen Typisierung an das Robert-Koch-Institut, Bereich Wernigerode geschickt. Dort wurden die Proben umgehend parallel auf Selektivagar „CHROMagar-MRSA“ von Becton Dickinson, Heidelberg, sowie auf Blutagar verbracht.

2. Species-Diagnostik für Staphylococcus aureus:

Nach einer Bebrütungszeit von mindestens 24 Stunden bei 37°C erfolgte direkt vom Selektivagar bzw. der Blutplatte für Kolonien mit charakteristischem Erscheinungsbild der Nachweis der Plasmakoagulase im Röhrchentest sowie der Nachweis des Verklumpungsfaktors.

3. Phänotypische Resistenzbestimmung:

Sie erfolgte durch Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration (MHK) entsprechend dem Laboratoriumsstandard DIN 59820 für die Substanzen Benzylpenicillin, Oxacillin, Gentamicin, Erythromycin, Clindamycin, Oxytetrazyklin, Moxifloxacin, Linezolid, Rifampicin, Trimethoprim/Cotrimoxazol und Mupirocin nach DIN 58940.

4. PCR für den Nachweis von Resistenzgenen:

DNA-Primer, Zusammensetzung des Ansatzes sowie der Cyclin-Bedingungen erfolgte, wie bei Witte et al. (2005) beschrieben.

5. Molekulare Typisierung:

Alle untersuchten Isolate wurden der spa-Typisierung unterzogen, wie sie bei Strommenger et al. (2006) beschrieben ist. Die Gruppierung verwendeter spa-Typen erfolgte mittels BURP-Algorithmus (www.ridom.com). Aufgrund einer hohen Kongruenz zwischen spa-Typen und MLST-definierten klonalen Linien von Staphylococcus aureus ist zumindest bei MRSA eine direkte Zuordnung der spa-Typen zu MLST-Typen (ST) gegeben. Für jeweils 3 Isolate der spa-Typen t036 (ST254), t011 (ST398) und t127 (ST1) wurde dies durch MLST noch einmal bestätigt (MLST nach Enright et al., 2000).

6. Bestimmung der SCCmec-Typen mittels PCR:

Für die Bestimmung der Gruppen I bis V wurden DNA-Primer und Bedingungen entsprechend (Witte et al., 2007) eingesetzt; die Untergruppierung der SCCmec-Elemente des Typs IV wurde entsprechend Milheirico et al. (2007) vorgenommen.

Zum Auftreten und zur Verbreitung von MRSA in verschiedenen Departments der VUW
Die Inzidenz lag in den Jahren 2004, 2005 und 2006 bei 4 – 5 Fällen auf 1000 Aufnahmen. Die Ergebnisse sind in Abbildung 2 zusammengestellt. Anlass für den Beginn des systematischen Verfolgens des Auftretens von MRSA war ein Cluster mehrerer Infektionen in der Klinik für Großtierchirurgie in den Monaten März bis Juni des Jahres 2006. In jenem Jahr gab es auch 3 Infektionen in der Klinik für Orthopädie. Hier ist darauf hinzuweisen, dass Diagnostik und Therapie in verschiedenen Kliniken erfolgen und dass infolge des Ausbildungsbetriebes eine erhebliche Personalrotation stattfindet.

Untersuchungen von Nasenabstrichen beim Menschen
Dies betraf Betreuungspersonal (Tierpfleger, Praktikanten, Nachtdienststudenten) sowie fest angestellte behandelnde Tierärzte und zwischen den Kliniken rotierende Tierärzte in post-gradualer Ausbildung (Internship). Insgesamt gesehen betrug die Häufigkeit des nasalen Trägertums von MRSA 9,1%, dabei waren Mitarbeiter mit wechselnder Tätigkeit doppelt so oft betroffen wie in den jeweiligen Kliniken fest angestellte. Mit der nasalen Besiedlung von Betreuungspersonal war neben infizierten und besiedelten Pferden ein weiteres Reservoir vorhanden, von dem aus MRSA auf Pferde übertragen werden konnten.

Ergebnisse der molekularen Typisierung der MRSA von Pferden und von Menschen aus den klinischen Einrichtungen für Chirurgie, Interne, Orthopädie
Während des Untersuchungszeitraumes traten drei verschiedene MRSAStämme auf, deren Eigenschaften aus Tabelle 1 ersichtlich sind. Wie in Abbildung 2 gezeigt wird, traten bis Ende 2005 ausschließlich Isolate der klonalen Linie ST254 auf; ein Cluster von Infektionen mit MRSA ST398 gab es im Jahr 2007. Dieser Typ trat Mitte 2006 erstmals bei einem Pferd im Zusammenhang mit einer Sinusitis auf, wobei die Herkunft für das erstmalige Auftreten innerhalb des Klinikums nicht geklärt werden konnte. Zeitgleich dazu wurden MRSA der klonalen Linien ST254 und ST398 als nasale Besiedler der Menschen, die als Veterinärpersonal, behandelnde Tierärzte oder Studenten zu diesen Tieren Kontakt hatten, isoliert (Abbildung 2). Im Jahr 2007 traten bei 3 Pferden Infektionen mit MRSA der klonalen Linie ST1 auf, bei Menschen erfolgte kein Nachweis.

Tabelle 1: Eigenschaften von MRSA aus Wund- und Nasenabstrichen von Pferden, Nasenabstriche des Veterinärpersonals
sowie Nasenabstriche von Schweinen aus Mastanlagen und deren Betreuungspersonal

Abbildung 2a: Auftreten und Verbreitung von MRSA verschiedener klonaler Gruppen bei nasaler Besiedlung und
Infektionen bei Pferden in verschiedenen Kliniken der Veterinärmedizinischen Universität Wien (VUW)

Abbildung 2b: Auftreten und Verbreitung von MRSA verschiedener klonaler Gruppen aus Nasenabstrichen bei
Menschen in verschiedenen Kliniken der Veterinärmedizinischen Universität Wien (VUW)

Den zeitlichen Verlauf des Nachweises von MRSA unterschiedlicher klonaler Linien beim Menschen zeigt die Abbildung 3.

Abbildung 3: Evolutionäre Beziehungen von MRSA des klonalen Komplexes CC8 von Menschen und von Pferden

Ergebnisse der Untersuchung im Zusammenhang von Nasenabstrichen bei Menschen und Schweinen in Mastanlagen
In 8 Betrieben, in denen MRSA ST398 bereits bei Schweinen als nasaler Besiedler bekannt war, erfolgte die Untersuchung der Nasenabstriche von Menschen mit unmittelbarer Exposition als auch von deren Familienangehörigen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2: MRSA beim Menschen in Schweinemastbetrieben mit MRSA-Nachweis bei Schweinen

Sie zeigen, dass bei mindestens einem Drittel der exponierten Menschen eine nasale Besiedlung mit MRSA vorlag. Es war deshalb von unmittelbarem Interesse zu untersuchen, inwieweit MRSA vom Typ ST398 als nasaler Besiedler bei weiteren Berufsgruppen mit Exposition zum Schwein vorkommen.

Die Ergebnisse zu dieser Fragestellung zeigt Tabelle 3.

Tabelle 3: Nasale Kolonisierung mit MRSA ST398 bei Menschen mit beruflichen Kontakten zur Schweinemast

Die untersuchten Isolate stammen aus Norddeutschland und wurden uns dankenswerterweise durch Frau Dr. Memken und Herrn Prof. Blaha, Außenstelle für Epidemiologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover, zur Verfügung gestellt.

Die bei Pferden der VUW aufgetretenen MRSA gehören zu den klonalen Linien ST254 (spa t036) und ST398 (spa t011) sowie ST1 (spa t127). Epidemische MRSA aus Krankenhäusern werden in Mitteleuropa zunächst nach geographischen Regionen ihres ersten Auftretens benannt. Der „Hannover-MRSA“ gehört ebenso wie die MRSA von Pferden zur klonalen Linie ST254, beide unterscheiden sich aber durch ihre SCCmec-Elemente (IVh gegen IVd) sowie im spa-Sequenz-Typ (t009 gegenüber t036). Dies führt zu der Schlussfolgerung, dass MRSA des Typs ST254 von Pferden und Menschen aus einem gemeinsamen noch gegen Methicillin-empfindlichen Ausgangsstamm hervorgehen, welcher jeweils adaptiert an Pferd und Mensch unterschiedliche SCCmec-Elemente erwarb. Verschiedene allerdings verwandte spa-Sequenztypen weisen dabei auf eine evolutionäre Distanz hin. MRSA ST254 t036 wurden, mit Ausnahme eines einzigen Falles (Besiedlung eines Fußulcus, festgestellt in einem Wiener Krankenhaus im Jahr 2006), bisher auch nicht in Zusammenhang mit Einzelfällen von Infektionen beim Menschen bekannt (Krziwanek et al. 2006, RKI 2007). Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Übertragung auf den Menschen bezüglich nasalen Trägertums mit Exposition zu mit MRSA ST254 infizierten oder besiedelten Pferden möglich ist. Bisher wissen wir jedoch nicht, ob es zu weiteren Übertragungen auf Menschen des familiären Umfeldes ohne Exposition kommt. Auch für MRSA der klonalen Linie ST8, die in Kanada bei Pferden verbreitet ist, wurde eine Übertragung auf das Betreuungspersonal beschrieben (Weese et al. 2005).

MRSA ST254 gehören zum klonalen Komplex CC8 von S. aureus, bei dem die klonale Linie ST8 offenbar als „Vorfahre“ gilt (Robinson et al. 2003; Enright et al. 2000). Diese Zusammenhänge zeigt Abbildung 3.

MRSA ST8, spa t008 ohne PVL (Panton-Valentin Leukozidin, assoziiert mit caMRSA) sind in Kanada bei Menschen und Pferden weit verbreitet (Weese et al. 2005). Hier kann eine wechselseitige Übertragung zwischen Mensch und Pferd nicht ausgeschlossen werden. Aus Infektionen bei Pferden und auch als nasale Besiedler bei Tierärzten und Pflegepersonal konnte durch uns MRSA der klonalen Linie ST398 isoliert werden. Das eigentliche Reservoir stellt sehr wahrscheinlich die nasale Besiedlung von Schweinen in Mastanlagen dar.

MRSA ST398 besitzen offenbar keine ausgeprägte Wirtsspezifität: sie verursachen außer beim Pferd (wie in dieser Mitteilung beschrieben) auch Infektionen beim Hund, hier Hautinfektionen, und beim Menschen Beatmungspneumonien in Krankenhäusern (Witte et al. 2007). In den Niederlanden sind MRSA ST398 bei Menschen mit unmittelbarem Kontakt zu Schweinen als nasale Besiedler weit verbreitet, vereinzelt traten auch Infektionen bei Menschen auf (Huijsdens et al. 2006). Unsere Ergebnisse zu MRSA ST398 bestätigen die aus den Niederlanden vorliegenden Daten (De Neeling 2007). Insgesamt gesehen ist der Anteil von MRSA ST398 an Infektionen in Krankenhäusern noch gering (0,3%) unter 5320 MRSA, die in den Jahren 2005 und 2006 diesbezüglich untersucht wurden (Daten des RKI, Nationales Referenzzentrum für Staphylokokken). Im Falle des Andauerns des Auftretens von MRSA bei Tieren wäre eine Sanierung des nasalen Trägertums bei Menschen mit beruflichem Kontakt insgesamt nur sinnvoll im Zusammenhang mit Maßnahmen zur Eradikation der MRSA bei den Tieren. Bei geplanten Krankenhausaufenthalten sollte aber rein vorsorglich ein Aufnahme-Screening für diese Berufsgruppen und bei positivem Nachweis eine Sanierung (Mupirocin-Nasensalbe) vorgenommen werden. Hier ist jedoch bei bestehender beruflicher Exposition mit einer hohen Rate der Rebesiedlung zu rechnen (Friedrich et al. 2004).

Literatur

Anschrift der Verfasserin:
Dipl. med. vet. Christiane Cuny
Robert-Koch-Institut,
Bereich Wernigerode
38855 Wernigerode, Burgstraße 37
Deutschland
E-Mail: cunych@rki.de