Studie untersucht die Ausbreitung des Klebsiella-Superbugs zwischen Mensch und Umwelt
Ein internationales Team von Wissenschaftlern, das die Übertragung eines tödlichen arzneimittelresistenten Bakteriums untersucht, das mit MRSA konkurriert, hat herausgefunden, dass die Käfer zwar in Nutztieren, Haustieren und der weiteren Umgebung vorkommen, aber selten auf diesem Weg auf den Menschen übertragen werden.
Die Forscher unter der Leitung von Professor Ed Feil vom Milner Center for Evolution an der University of Bath untersuchten die Verbreitung von Klebsiella, einer Bakterienfamilie, die harmlos im Darm lebt, aber gefährlich sein kann, wenn sie sich auf andere Teile des Darms ausbreitet Karosserie.
Klebsiella pneumoniae ist die bekannteste Art dieser Familie, die Lungenentzündung, Meningitis, Harnwegsinfektionen und Infektionen im Blutkreislauf verursachen kann.
Diese Bakterien sind heute sehr resistent gegen Antibiotika, wobei einige Stämme sogar resistent gegen Carbapeneme sind, eine Klasse von Antibiotika der sogenannten „letzten Instanz“, die nur dann eingesetzt wird, wenn keine andere Antibiotikabehandlung anschlägt.
Klebsiella hat MRSA als Gesundheitsproblem in Großbritannien überholt, wobei die Raten stetig steigen. Die WHO hat das Bakterium als Krankheitserreger mit kritischer Priorität im Gesundheitswesen anerkannt.
Die Mikrobe wurde nicht nur in Krankenhäusern gefunden, sondern auch in der Umwelt, einschließlich Vieh und Abwasser, nachgewiesen, aber bis jetzt war nicht klar, ob die Bakterien zwischen klinischen und nicht-klinischen Umgebungen weitergegeben wurden.
In der größten Studie, die jemals durchgeführt wurde, sammelte das Team über einen Zeitraum von 15 Monaten 6.548 Proben an verschiedenen Orten in und um die italienische Stadt Pavia, wo dieser Erreger ein großes Problem in Krankenhäusern darstellt, und analysierte sie mithilfe von Techniken zur Sequenzierung des gesamten Genoms, um sie nachzuweisen und identifizieren Sie alle vorhandenen Klebsiella-Bakterien.
Das Team tupfte Patienten in Krankenhäusern und gesunde „Träger“ in der Gemeinde ab, nahm Proben von Farmen, Pfützen, Haustieren und sogar Stubenfliegen und anderen Insekten, um festzustellen, wo die Bakterien vorhanden waren.
Dabei fanden sie 3.482 Isolate, darunter 15 verschiedene Arten von Klebsiella, wobei die Hälfte der positiven Proben K. pneumoniae enthielten.
Als das Team die Bakterien genetisch sequenzierte, um herauszufinden, welche Stämme vorhanden waren, stellten sie fest, dass es nur sehr wenige Überschneidungen zwischen den in den Krankenhäusern gefundenen Käfern und denen in der Umwelt gab.
Professor Ed Feil, der die Studie leitete, sagte: „Klebsiella-Infektionen werden zunehmend resistent gegen Antibiotika. Während früher die meisten Harnwegsinfektionen problemlos behandelt werden konnten, kommt es heute häufiger vor, dass Patienten Infektionen bekommen, die immer wiederkehren und Probleme verursacht.
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„Klebsiella kann auch eine Lungenentzündung verursachen, die etwa die Hälfte der Patienten tötet. Diese Bakterien sind in Großbritannien ein größeres Problem als MRSA.
„Unsere Forscher wollten herausfinden, ob sich resistente Bakterien jetzt in Haustieren, Farmen, Vieh, Pflanzen und Wasser ausbreiten, und deshalb wollten wir untersuchen, wo Klebsiella gefunden wird, und überwachen, wie es sich ausbreitet, um zu informieren, wie Ausbrüche am besten verhindert und kontrolliert werden können .
„Wir stellten fest, dass es überall vorhanden war, waren aber überrascht, dass sich die im Krankenhaus gefundenen Stämme von denen in der Umwelt unterschieden, was darauf hindeutet, dass es nur sehr wenige Übertragungen zwischen den beiden Lebensräumen gibt: Menschen bekommen dies fast immer von anderen Menschen.
„Dies bestätigt, dass der beste Weg zur Infektionskontrolle für diese Bakterien nach wie vor eine strenge Krankenhaushygiene ist und dass die Wahrscheinlichkeit, dass Ausbrüche durch den Kontakt mit Tieren oder der Umwelt verursacht werden, geringer ist als bisher befürchtet, zumindest in einem ressourcenreichen Land wie Italien. „
Die Befürchtung war, dass Landwirte diese Bakterien von ihrem Vieh oder Boden bekommen könnten, dass wir uns durch kontaminierten Salat infizieren oder krank werden könnten, wenn wir in infizierten Seen schwimmen.
Unsere Recherchen ergaben keine Hinweise darauf, jedoch fanden wir resistente Klebsiella bei Haustieren wie Katzen und Hunden. Tierärzte und Besitzer sollten sich dessen bewusst sein, da diese Tiere ein Risiko für die Verbreitung der Bakterien darstellen könnten.“
Dr. Harry Thorpe, Erstautor der Arbeit, Universität Oslo (Norwegen)
Das Projektkonsortium namens SpARK wurde von Bath geleitet, umfasste aber Forscher aus dem Vereinigten Königreich (Wellcome Sanger Institute, Universitäten Bristol und Glasgow), Norwegen, Frankreich, Finnland und Italien. Die Arbeit wurde von der Joint Programming Initiative on Antimicrobial Resistance (JPI-AMR) und dem MRC finanziert und in Nature Microbiology veröffentlicht.
Professor Feil sagte: „Dies ist die größte und systematischste Studie, die gleichzeitig an einem einzigen geografischen Ort durchgeführt wurde.
„Wir haben die Übertragung von Stämmen untersucht, aber Antibiotikaresistenz kann sehr leicht auf andere Stämme übertragen werden, wenn sie zirkuläre DNA-Stücke, sogenannte Plasmide, austauschen und aufnehmen.
„Als nächstes wollen wir verfolgen, wie Plasmide zwischen Stämmen übertragen werden, indem wir eine Technik namens Long-Read-Sequenzierung verwenden.“
Dafür hat das Team kürzlich eine Netzwerkförderung des JPIAMR erhalten, die auf einer GW4-Forschungsgemeinschaft aufbaut und von der GW4 AMR Alliance unterstützt wurde.
Quelle:
Referenz:
Thorpe, HA, et al. (2022) Eine groß angelegte genomische Momentaufnahme von Klebsiella spp. Isolate in Norditalien zeigen eine begrenzte Übertragung zwischen klinischen und nichtklinischen Einrichtungen. Naturmikrobiologie. doi.org/10.1038/s41564-022-01263-0.
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