Untersuchungen zum Vorkommen von Methicillin-resistenten Staphylokokken (MRS) und Vancomycin-resistenten Enterokokken (VRE) in Putenmastbetrieben | Investigations into the incidence of methicillin resistant staphylococci (MRS) and vancomycin resistant enterococci (VRE) on turkey farms

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das Vorkommen von Methicillin-resistenten Staphylokokken (MRS) und Vancomycin-resistenten Enterokokken (VRE) in Mastputenbeständen sowie bei Personen dieser Betriebe zu ermitteln. MRSA Für den Nachweis von Methicillin-resistenten Staphylokokken (MRS) wurden Kloaken- und Trachealtupferproben von insgesamt 200 Mastputen und Staubproben aus 20 Putenställen sowie Nasentupferproben von 59 Personen dieser Betriebe entnommen. Die Untersuchungen wurden gemäß den Vorgaben des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) auf der Grundlage der Entscheidung der Kommission 2008/55/EG mit Hilfe einer Kombination aus nicht selektiver Voranreicherung, selektiver Anreicherung und anschließender Kultivierung auf einer selektiven, chromogenen Agarplatte durchgeführt (Anon, 2008a; BfR, 2009). Die Identifizierung von Gattung und Spezies wurde mittels Fourier-Transformations- Infrarotspektroskopie (FT-IR) und der Nachweis des mecA-Gens mittels Real-Time PCR durchgeführt. Anschließend wurden die mecA-Gen tragenden Isolate molekularbiologisch mittels spa- und SCCmec-Typisierung charakterisiert. Bei je einem Isolat jedes identifizierten spa-Typs wurde zusätzlich der MLST-Typ bestimmt. Nachgewiesen werden konnte MRSA bei 71,5% (143 von 200) der untersuchten Puten in insgesamt 90% (18 von 20) der Betriebe. Bei allen 18 positiven Betrieben ergab auch stets die Staubtupferprobe ein MRSA-positives Ergebnis. Somit kann eine Vereinfachung des Nachweises von MRSA-Keimen in Beständen bei Puten durch die Entnahme von Staubtupferproben mit ausreichender Sicherheit erreicht werden. Von den MRSA-positiven Tieren konnten 90,2% über eine alleinige Trachealtupferprobenentnahme als MRSA-positiv identifiziert werden. Dies ermöglicht beim Einzeltier den Nachweis von MRSA durch die ausschließliche Untersuchung einer Trachealtupferprobe. Zusätzlich zu MRSA- Keimen traten in elf Betrieben auch MRSASA (Methicillin-resistente Staphylokokken, ausgenommen S. aureus) auf. Diese Ergebnisse zeigen, dass die untersuchten Mastputen nicht nur erheblich mit MRSA, sondern auch - wenn auch deutlich geringer - mit MRSASA-Keimen belastet waren. Von den 59 mittels Nasentupferproben untersuchten Personen erwiesen sich 22 (37,3%) als Träger von MRSA und acht Personen (13,5%) als Träger von MRSASA. Betrachtet man den Nachweis von MRSA unter Berücksichtigung der Frequenz des Aufenthaltes in den Putenstallungen so war die Chance der Besiedlung mit MRSA bei Personen, die sich regelmäßig in Putenställen aufhielten, im Vergleich zu Personen, die sich nur selten oder nie in Putenställen aufheilten, deutlich erhöht (OR = 3,43). Bei den beprobten Personen konnten ausschließlich und bei den beprobten Puten überwiegend MRSA-Isolate isoliert werden, die dem Sequenztyp ST398 und damit den livestock-associated MRSA (laMRSA) zugeordnet werden. VRE Für den Nachweis von VRE-Keimen wurden Kloakentupferproben von 200 lebenden Puten und Staubtupferproben aus 20 Mastputenställen sowie von 59 Personen dieser Betriebe Nasentupferproben in diese Studie einbezogen. Der Nachweis der VRE- Keime wurde nach der von Ellerbroek et al. (2004) beschriebenen Methode durchgeführt, die ein Anreicherungsverfahren mittels Chromocult-Enterokokken- Bouillon mit anschließender Kultivierung auf einem mit Vancomycin supplementierten Selektivagar kombiniert. Die Identifizierung der Enterokokken erfolgte mit Hilfe biochemischer Parameter nach Angaben von Ruoff et al. (2003) und der Nachweis der vanA-, vanB1/2/3-, vanC1- und vanC2/3- Resistenzgene mittels Real-Time PCR. VRE-Keime konnten bei 27% (54 von 200) der untersuchten Puten in insgesamt 75% (15 von 20) der untersuchten Mastbetriebe nachgewiesen werden. Bei 93,3% der positiven Betriebe ergab die gepoolte Staubtupferprobe ein VRE-positives Ergebnis. Das Spektrum nachgewiesener VRE-Resistenzgene beschränkt sich in der vorliegenden Studie ausschließlich auf das vanA-Gen (17,6%, 12 von 68) und das vanC1-Gen (82,4%, 56 von 68). Nicht nachgewiesen werden konnten die in die Untersuchungen einbezogenen Resistenzgene vanB1/2/3 und vanC2/3. Obwohl zu einem hohen Anteil VRE-Keime in den Staubproben nachweisbar waren, konnten bei keiner der 59 beprobten Personen VRE-Keime in Nasentupferproben isoliert werden.

The objective of the work presented here is to investigate presence of methicillin-resistant staphylococci (MRS) and vancomycin-resistant enterococci (VRE) in turkey flocks and personnel on the respective farms. MRSA For evidence of methicillin-resistant staphylococci (MRS), cloaca and trachea swab samples were taken from a total of 200 turkeys and dust samples from 20 turkey houses as well as swab samples from the noses of 59 personnel on the respective farms. The investigations were conducted according to Federal Institute for Risk Assessment (BfR) guidelines based on Commission Decision 2008/55/EG using a combination of non-selective pre-enrichment, selective enrichment and subsequent cultivation on a selective, chromogenic agar plate (Anon, 2008a; BfR, 2009). The identification of genus and species was by Fourier transformation infrared spectroscopy (FT-IR) and mecA gene detection via real-time PCR. In conclusion, the isolate carrying the mecA gene was molecularbiologically characterised via spa and SCCmec typing. In each isolate of every identified spa type the MLST type was additionally determined. MRSA could be detected in 71.5% (143 from 200) of the examined turkeys in a total of 90%(18 from 20) of the farms. In all 18 of the positive farms the dust swab samples always tested positive for MRSA. In this way testing for MRSA bacteria presence in turkey flocks can be simplified with sufficient reliability through collecting dust swab samples. 90.2% of the MRSApositive birds could be identified through a trachea swab sample alone. This enables identification of MRSA presence with individual birds through testing the trachea sample only. In addition to MRSA bacteria, MRS/SA (methicillin-resistant staphylococci, with exception of S. aureus) bacteria were also present on 11 of the farms. These results showed that the examined turkeys were not only substantially infected with MRSA bacteria but also – although to a clearly lesser extent – with MRS/SA bacteria. From the 59 personnel examined via nose swab sampling, 22 of them (37.3%) were shown to be MRSA carriers and eight (13.5%) to be carriers of MRS/SA. Looking at the detection of MRSA in the light of the frequency of stay in the turkey stables so was the chance of colonization with MRSA in people who were regularly in turkey stables clearly increased, compared to people, who were rarely or never in turkey stables (OR = 3.43). MRSA isolates belonging to the sequence type ST398 and, with that, the livestock-associated MRSA (laMRSA), were always isolated from the tested people and isolated in the majority of the cases from the tested turkeys. VRE For detecting VRE bacteria in this study, cloaca swab samples were taken from 200 living turkeys and dust swab samples from 20 turkey houses as well as nose swab samples from 59 humans. The detection of VRE bacteria was carried out using the method described by Ellerbroek et al. (2004). This combines an enrichment procedure using Chromocult® enteroccoci broth with subsequent cultivation of a selective agar supplemented with vancomycin. The identification of the enterococci took place with the help of biochemical parameters according to Ruoff et al. (2003) and real-time PCR was applied for identifying the vanA, vanB1/2/3 and vanC2/3 resistance genes. VRE bacteria could be identified in 27% (54 from 200) of the examined turkeys in total 75% (15 from 20) of the examined feeding farms. At 93.3% of the positive flocks was the pooled swab dust sample VRE-positive. The spectrum of detected VRE resistance genes was limited in the study presented here to only the vanA gene (17.6%, 12 from 68) and the vanC1 gene (82.4%, 56 from 68). The resistance genes vanB1/2/3 and vanC2/3 which were also tested for, could not be detected in the investigations. Although VRE bacteria could be detected in a high proportion of dust samples, VRE bacteria were not isolated from the nose swab samples from any of the 59 persons sampled.