In den zurückliegenden Jahrzehnten hat in der Humanmedizin die Bedeutung einiger multiresistenter Erreger (MRE) zugenommen. Hierzu gehören vor allem methicillinresistente Staphylococcus aureus (MRSA), vancomycinresistente Enterokokken (VRE), Extended-Spektrum-β-Laktamase(ESBL)- und carbapenemaseproduzierende Enterobacteriaceae (CPE). Da diese Bakterien meist nicht wirtsspezifisch sind, können sie (in beide Richtungen) zwischen Mensch und Tier übertragen werden. Ein solcher Austausch kann klinische Bedeutung haben (z. B. bei der kalkulierten Therapie von in der Landwirtschaft erworbenen oder nosokomialen Infektionen und bei Hygienemaßnahmen im Krankenhaus). Konkrete klinische Empfehlungen für die Intensiv- und Notfallmedizin wurden hierzu jedoch bislang (außer für den Erreger MRSA) nicht abgeleitet. Dieser Übersichtsartikel fasst aktuelle Kenntnisse zu MRE bei Mensch, Haus- und Nutztier in Deutschland zusammen. Dabei werden in einem narrativen Review wissenschaftliche Publikationen sowie Daten aus Bundesbehörden dargestellt.

Methicillinresistente Staphylococcus aureus (MRSA)

In den vergangenen Jahren ist der Anteil von MRSA an allen humanen Infektionen mit S. aureus in Deutschland zurückgegangen (Tab. 1). Etwa 1 % der (gesunden) Allgemeinbevölkerung ist nasal mit MRSA kolonisiert; bei Krankenhausaufnahme tragen den Erreger 1,5–2 % der Patienten [17].

Tab. 1 Anteil besonderer antibiotikaresistenter Erreger in klinischen Untersuchungsmaterialien von Menschen in Deutschland. (Quelle der Daten: [25])
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Einige Berufsgruppen sind allerdings häufiger mit MRSA besiedelt. In Deutschland gehören hierzu Krankenhausmitarbeiter (Pflege 5 %) und Menschen mit regelmäßigem Kontakt zu landwirtschaftlichen Nutztieren [15, 26]. Schlachthofmitarbeiter sind in 3–8 % kolonisiert, Tierärzte in 4–45 %, Rinder‑, Geflügel- und Schweinehalter in 35–37 %, 9 % und 56–86 % [15]. Diese Beobachtung passt dazu, dass MRSA in 25–40 % der Geflügel- und >70 % der konventionellen Schweinemastbetriebe gefunden wird [17, 22]. Selektionsdruck für MRSA besteht in solchen Betrieben z. B. durch die Anwendung von β‑Laktam-Antibiotika (z. B. Amoxicillin) oder Tetrazyklinen (obwohl nach Einführung neuer gesetzlicher Bestimmungen die Menge der in Nutztierhaltungen eingesetzten Antibiotika sowie die Therapiehäufigkeiten in den letzten Jahren insgesamt reduziert wurden; Abb. 1). In genetischen Fingerabdruckuntersuchungen waren die bei Nutztieren und direkt exponierten Menschen gefundenen MRSA („livestock-associated“, LA-MRSA, überwiegend der klonalen Linie CC398) identisch [15].

Abb. 1
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Antibiotikaeinsatz in der Nutztierhaltungen. a, b Antibiotikagebrauch in Tonnen für verschiedene Antibiotikaklassen 2011 vs. 2015; c Median der Therapiehäufigkeit bei verschiedenen Nutztieren und Berechnung der Therapiehäufigkeit. Quelle der Daten: [3, 4]

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Zoonotische MRSA – Folgen für die Praxis

Patienten, die diesen Berufsgruppen angehören, haben ein erhöhtes Risiko für MRSA-Besiedlungen bei Krankenhausaufnahme, weshalb die Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-Institut bereits seit 2008 ein Aufnahmescreening und ggf. Dekolonisierungstherapien für diese Patienten empfiehlt. Neben der Prävention von Übertragungen von LA-MRSA in Krankenhäusern liegt der Hintergrund dieser Empfehlung vor allem in der Prävention endogener, nosokomialer LA-MRSA-Infektionen bei diesen Patienten; hierzu finden sich viele Fallberichte [15].

In Deutschland sind jedoch insgesamt (nur) ca. 2–5 % der in klinischen Untersuchungsmaterialien gefundenen MRSA LA-MRSA CC398; 95–98 % sind „humane“, i. d. R. nosokomiale MRSA-Stämme [17]. Regional ist der LA-MRSA-Anteil proportional zur Nutztierdichte höher. Bei der genetischen Charakterisierung von MRSA aus Blutkulturen von Patienten in Nordrhein-Westfalen (NRW) lag in nutztierdichten Regionen von NRW (z. B. Münsterland) der Anteil von LA-MRSA CC398 an allen bakteriämieverursachenden MRSA bei >10 % [7]. Neben den oben genannten Barrieremaßnahmen sind deshalb auch die Empfehlungen zur Adaptation der perioperativen Antibiotikaprophylaxe bei MRSA-Trägern zu bedenken.

Übertragungen von LA-MRSA zwischen Menschen kommen ebenfalls vor; so wurde wiederholt gezeigt, dass 38 % der Menschen mit LA-MRSA-CC398-Besiedlung keinen Nutztierkontakt haben [17]. Mögliche Quellen für diese Kolonisationen sind einerseits Kontakte zu direkt Exponierten, denn Studien konnten zeigen, dass das Leben im Familienverbund mit einem MRSA-Träger das Risiko für den eigenen Erwerb einer Kolonisation bei fehlender Tierexposition erhöht. Andererseits spielen wahrscheinlich (un)belebte Vektoren (z. B. Stallfliegen), Aufenthalte in unmittelbarer Stallumgebung (Inhalation kontaminierter Stallstäube) oder Kontakte zu kontaminierten Lebensmitteln eine größere Rolle als bisher angenommen. LA-MRSA haben im Vergleich zu HA-MRSA eine deutlich geringere Fähigkeit zur Ausbreitung in Krankenhäusern, dennoch sind auch nosokomiale Ausbrüche beschrieben worden. Insgesamt scheint das Risiko einer Übertragung von LA-MRSA durch Lebensmittel jedoch gering zu sein. Obwohl in Deutschland seit >10 Jahren MRSA häufig in Fleischproben im Einzelhandel nachgewiesen wird (Abb. 2), hat dies nicht zu einem klaren Anstieg von LA-MRSA-Kolonisationen in der Allgemeinbevölkerung geführt. Die Fälle von LA-MRSA-Besiedlungen ohne Nutztierexposition treten zudem gehäuft in nutztierhaltungsdichten Regionen auf, was darauf hindeutet, dass lebensmittelassoziierte Übertragungen von MRSA selten sind [17].

Abb. 2
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Anteil (%) mit MRSA und ESBL-bildenden E. coli kontaminierter Proben im Einzelhandel. Quelle der Daten: [3]

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MRSA und Haustiere

Hunde sind in Deutschland zu 0,4–2,6 %, Katzen zu 0–1,4 % mit MRSA besiedelt [23]. Bei klinischen Isolaten aus Wundabstrichen wurde S. aureus bei Hunden und Katzen in 6–12 % der Abstriche nachgewiesen; der Anteil von MRSA an allen S. aureus ist hoch und beträgt 46–63 % [32]. Ein nosokomiales Infektionsproblem besteht in Pferdekliniken, wo 2,7–9,3 % der Tiere bei Aufnahme in den Nüstern mit MRSA kolonisiert sind [23]. S. aureus ist in 23 % der equinen Wundinfektionen der ursächliche Erreger, wobei 41 % dieser S.-aureus-Isolate MRSA sind [32]. Auch Ausbrüche nosokomialer Infektionen sind bekannt, insbesondere in Pferdekliniken. Hier ist die Häufigkeit der nasalen Besiedlung bei Tierärzten und Veterinärpersonal mit 20 % besonders hoch [5]. Seit 2010 verbreitet sich in Europa vor allem ein mit LA-MRSA verwandter Stamm (MRSA ST398, t011, t6867, SCCmec IV) in den Pferdekliniken [5, 10]. Eine Übertragung von MRSA zwischen Mensch und Begleittier kann wechselseitig erfolgen. Untersuchungen in amerikanischen Haushalten zeigen, dass, wenn die menschlichen Haushaltsmitglieder MRSA tragen (3,3 %), auch Hunde (1,5 %) mit dem Erreger besiedelt sind. Dabei sind die Isolate in 50–67 % genetisch identisch [23]. Das sollte im klinischen Alltag bedacht werden, wenn MRSA-Dekolonisierungstherapien bei einzelnen Patienten wiederholt frustran sind. Leitlinien für die standardisierte Durchführung von Dekolonisierungstherapien bei Haustieren fehlen jedoch in der Veterinärmedizin und der Erfolg simultaner Dekolonisierungen von Mensch und Haustier wurde kaum untersucht.

ESBL-bildende Enterobacteriaceae

ESBL führen bei Enterobakterien (z. B. Escherichia coli) zur Antibiotikaresistenz gegen Penizilline und Cephalosporine der 1. (z. B. Cefazolin) bis 3. Generation (z. B. Cefotaxim, Ceftriaxon). In Deutschland sind 4–7 % der gesunden Menschen (meist kolorektal) mit ESBL-bildenden E. coli besiedelt [17, 31]. Zudem stieg der Anteil ESBL-bildender E. coli an allen E. coli aus klinischen Untersuchungsmaterialien (Tab. 1). Die Besiedlung mit ESBL-bildenden Erregern ist in epidemiologischen Untersuchungen mit dem Einsatz von Antibiotika und Protonenpumpeninhibitoren assoziiert sowie mit Reisen vor allem nach Südostasien und Indien [17]. Die Rate der Besiedlung mit ESBL-bildenden Erregern bei Reiserückkehrern aus Indien lag bei >70 % [17].

ESBL-bildende Erreger bei Nutz- und Haustieren

Eine weitere Quelle für ESBL-bildende Erreger ist der Kontakt zu landwirtschaftlichen Nutztieren; rektale Besiedlungen durch ESBL-bildende E. coli wurden bei 33 % der Geflügel-, 13 % der Rinder-, 6 % der Schweinehalter und 25–33 % der Schlachthofmitarbeiter gefunden [8, 9, 12]. Auch Lebensmittel, die durch ESBL-bildende Erreger kontaminiert sind (Abb. 2), gelten als Vehikel für Transmissionen zum Menschen, wobei nicht quantifiziert werden konnte, welchen Anteil dieser Übertragungsweg für die Gesamtzahl der ESBL-E.-coli-Besiedlungen von Menschen hat [30].

In Deutschland lag die Prävalenz von ESBL-Bildnern in Hundekotproben bei 14 %; Katzen sind etwas weniger häufig besiedelt [23]. Viele Tiere scheinen nur passager durch ESBL-Bildner kolonisiert zu sein; bei longitudinalen Untersuchungen von Hunden über 6 Monate waren 84 % mindestens einmal positiv. In dieser Studie verdoppelte bei Hunden der Konsum von rohem Fleisch (das 60 % der Hunde erhielten) das Risiko der ESBL-Trägerschaft. Andere Untersuchungen fanden, dass bei Hunden und Katzen die Einnahme von Antibiotika signifikant mit ESBL-Besiedlung assoziiert war [23].

Bei ESBL-bildenden E. coli bestehen ebenfalls Kongruenzen zwischen beim Haustier und beim Menschen nachgewiesenen klonalen Linien. Auch hier ist die Richtung einer potenziellen Transmission aber unklar [23].

Zoonotische ESBL-bildende Erreger – Folgen für die Praxis

Bislang sind zoonotische Übertragungen von ESBL nicht in offizielle Empfehlungen zur Infektionsprävention in Krankenhäusern oder Arztpraxen eingeflossen. Aufgrund der hohen Kontaminationsraten bei Fleisch (Abb. 2) und exponierten Mitarbeitern erscheint es jedoch sinnvoll, dies bei der kalkulierten Antibiotikatherapie von infizierten, berufsbedingten (Schnitt‑)Verletzungen bei Mitarbeitern aus Schlachthöfen oder Landwirten zu beachten. Daneben wird aufgrund der quantitativ nicht klaren Bedeutung des Verzehrs ESBL-kontaminierter Lebensmittel im häuslichen Bereich auf die Bedeutung einer sorgfältigen Basisküchenhygiene hingewiesen. Das Thema der potenziellen zoonotischen Transmission von ESBL-bildenden Erregern (und MRSA) ist auch zu bedenken bei Einführung tiergestützter Therapien in Krankenhäusern, z. B. im Rahmen der neurologischen Frührehabilitation. Dies sollte in lokalen Hygieneplänen klar bewertet werden.

Carbapenemasebildende Enterobacteriaceae

CPE sind in der Humanmedizin wegen ihrer Resistenz gegen fast alle β‑Laktam-Antibiotika gefürchtet, in Deutschland jedoch noch selten im Vergleich zu anderen Ländern (Tab. 1). Allerdings wird Deutschland inzwischen als eines der Länder in der EU mit regionaler, interinstitutioneller Ausbreitungstendenz von CPE angesehen; es überwiegen Carbapenemasen des OXA- und VIM-Typs [2, 19]. CPE sind folglich bislang primär ein nosokomiales Problem.

Carbapeneme sind für die Therapie von Nutz- und Begleittieren nicht zugelassen. Selektionsdruck kann jedoch auch bei Tieren beispielsweise durch die Anwendung anderer β‑Laktam-Antibiotika, Colistin (bei mcr-1-positiven CPE siehe unten) oder Metallresistenzen (Fütterungszusätze) entstehen. Im Bereich der Begleittiere wurde analog zur Humanmedizin die nosokomiale Verbreitung OXA-Carbapenemase-bildender Enterobacteriaceae in deutschen Tierkliniken beschrieben [29].

Neben Italien ist Deutschland das einzige Land in Europa, in dem bislang CPE (E. coli und Salmonella) in einzelnen Schweine- und Geflügelbeständen beschrieben wurden (dabei wurde eine VIM-1-Carbapenemase nachgewiesen) [13, 14]. Die Häufigkeit (Nachweis auf wie vielen Betrieben?) und das Vorkommen in Lebensmitteln und Besiedlungsraten bei Landwirten wurden noch nicht gezielt untersucht.

In anderen Ländern ist jedoch bekannt, dass CPE oft in landwirtschaftlichen Nutztieren gefunden werden (z. B. China, Indien); hier werden auch (wechselseitige) Übertragungen zwischen Nutztier und Landwirt beschrieben [16, 34]. Da nicht abschätzbar ist, ob CPE-kontaminierte Lebensmittel ebenfalls zur Verbreitung beitragen, ist ein wichtiges Präventionsziel deshalb die Ausbreitung von CPE in Nutztierbeständen in Deutschland zu verhindern. Aufgrund der spärlichen Erkenntnisse zu diesem Thema, sind direkte klinische Folgen durch zoonotische Übertragungen von CPE und Präventionsansätze derzeit in Deutschland nicht benennbar.

Colistinresistente Enterobacteriaceae

Im Jahr 2015 wurde entdeckt, dass Enterobakterien in chinesischen Geflügelhaltungen häufig colistinresistent waren, vermittelt durch ein bis dahin unbekanntes Gen (mcr-1; [11]), für das in der Zwischenzeit weitere Varianten (mcr-2–4) beschrieben wurden. Colistin wird bei Nutztieren relativ häufig zur Diarrhötherapie angewendet (siehe Abb. 1; „Polypeptide“), was einen Selektionsdruck für mcr-1-positive Bakterien erklärt. In Deutschland werden regelmäßig E.-coli-Isolate aus Lebensmitteln gewonnen. Dabei zeigte sich, dass 2010–2015 6 % der E.-coli-Isolate aus Hähnchen-, 11,7 % aus Puten- und 1,4 % aus Schweinefleisch colistinresistent waren; die Mehrheit dieser Isolate für mcr-1 positiv [18]. Aussagen zur Prävalenz auf Betriebsebene lassen sich aus diesen Daten aufgrund der nichtselektiven Diagnostik (kein gezieltes Screening auf mcr-1) jedoch nicht ableiten. Bei Menschen in Deutschland wurde mcr-1 ebenfalls nachgewiesen. In welchem Umfang mcr-1 auch bei panresistenten K. pneumoniae auftritt, ist nicht bekannt. Es gibt allerdings erste Nachweise aus China [24]. Da Colistin jedoch nicht zum Routinetestpanel in mikrobiologischen Labors bei der Resistenztestung von Enterobakterien gehört, liegen keine flächendeckenden klinischen Daten vor. Zur Besiedlung in der Allgemeinbevölkerung mit mcr-1-positiven Enterobakterien oder zur Häufigkeit der Besiedlung von Landwirten oder anderen nutztierexponierten Berufsgruppen wurden in Deutschland ebenfalls noch keine Daten erhoben. In der Schweiz zeigten jedoch Stuhlproben von >1000 gesunden Menschen keinen Nachweis von mcr-1 [35]. Aufgrund der fehlenden epidemiologischen Daten zu zoonotischen mcr-1-positiven Enterobakterien lassen sich derzeit keine klinischen Empfehlungen ableiten. Bei Auftreten von colistinresistenten Isolaten in der klinischen Routine empfiehlt sich jedoch eine Weiterleitung solcher Stämme an Referenzlaboratorien zur Überprüfung.

Vancomycinresistente Enterokokken

Das Glykopeptidantibiotikum Avoparcin wurde ab den 1970er-Jahren in der Nutztierhaltung (bei Schweinen, Hähnchen und Puten) als Wachstumsförderer eingesetzt. Nachdem deutlich wurde, dass Kreuzresistenzen zum humanmedizinisch genutzten Vancomycin auftreten können, VRE mit übertragbarer Glykopeptidresistenz (vanA) ab den 1990er-Jahren in der Humanmedizin häufiger nachgewiesen wurden und epidemiologisch VRE als Besiedler gehäuft bei fleischessenden Menschen im Vergleich zu Vegetariern auftraten, wurde ab 1997 der Einsatz von Avoparcin (begründet durch die Vorsorgepflicht) EU-weit verboten [1, 28]. Tatsächlich sank daraufhin der Anteil von VRE an in Tierställen isolierten E. faecium von >70 % bei Geflügel bzw. >20 % bei Schweinen in Skandinavien auf ca. 6 % im Jahr 2000 [1]. Auch die Prävalenz der asymptomatischen VRE-Kolonisation in der Allgemeinbevölkerung zeigte, zumindest in kleinen Stichproben in Sachsen-Anhalt, einen Rückgang von 12 % (1994) auf 3 % (1997; [20]). Im Rückblick bleibt die Frage nach der Bedeutung des früheren Reservoirs von vanA in der Tiermast für die Resistenzentwicklung bei E. faecium in Krankenhäusern unbeantwortet. Daten aus 9 europäischen Ländern deuten darauf hin, dass in der Tiermast wahrscheinlich kein relevantes Reservoir für VRE mehr besteht. Allerdings wurden VRE im Jahr 2011 noch in 27 % der untersuchten Puten in insgesamt 75 % der Mastbetriebe in Deutschland isoliert (Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Stuttgart, www.cvuas.de); aktuelle repräsentative Daten liegen nicht vor. Ähnlich wie bei ESBL-bildenden E. coli konnte nie abschließend geklärt werden, welche Rolle die VRE-Nachweise in Tierställen für das Vorkommen beim Menschen spiel(t)en.

Die epidemiologische Situation bezüglich VRE hat sich in der Humanmedizin in Deutschland seitdem nicht entschärft (Tab. 1). VRE sind regional unterschiedlich verbreitet mit besonders hoher Prävalenz in NRW, Hessen, Thüringen und Sachsen; insbesondere haben auch die bei Nutztieren sehr seltenen VRE mit dem Resistenzgen vanB zugenommen [21]. Dabei sind in epidemiologischen Studien beim Menschen vor allem nosokomiale Risikofaktoren, wie der Einsatz von Antibiotika, Immunsuppression, vorhergehender Krankenhausaufenthalt mit VRE-Besiedlungen, assoziiert.

Oxazolidinonresistente Erreger

Linezolid und Tedizolid sind derzeit für den Einsatz in der Humanmedizin zugelassene Antibiotika der Gruppe der Oxazolidinone, deren Hauptindikationen bei der Behandlung von Haut- und Weichgewebeinfektionen und (bei Linezolid) Pneumonien liegen. Obwohl Oxazolidinone in der Veterinärmedizin nicht eingesetzt werden, wurden in Nutztierbeständen 2 übertragbare Resistenzgene, cfr und optrA, beschrieben, die eine Oxazolidinonresistenz vermitteln (optrA auch gegen Tedizolid). Der Selektionsdruck für diese Resistenzgene in Nutzierbeständen entsteht wahrscheinlich durch das Antibiotikum Florfenicol, das dort angewendet wird und gegen das beide Gene ebenfalls Resistenz vermitteln. Insgesamt sind in der Humanmedizin < 1 % der S. aureus und Enterokokken linezolidresistent (PEG-Studie 2013, Hospitalbereich; http://www.p-e-g.org), wobei cfr bisher noch selten auftritt [21]; auch der Nachweis von optrA in E. faecium betrifft bisher Einzelfälle.

Die in Nutztierhaltungen vorkommenden MRSA sind meist linezolidempfindlich; cfr wurde nur in Einzelfällen nachgewiesen. Jedoch können auch koagulasenegative Staphylokokken (KoNS; vor allem die als Humanpathogene kaum eine Rolle spielenden S. sciuri, S. chromogenes, S. simulans) Träger des cfr-tragenden Plasmids sein [27]. Die Relevanz liegt darin, dass Veterinäre und Landwirte, die in Tierställen mit Florfenicoleinsatz, wo cfr-tragende KoNS nachgewiesen wurden, tätig waren, ebenfalls solche Stämme als Teil ihrer Nasenmikrobiota akquiriert hatten [6]. Auf diese Weise könnte es durch die Florfenicolkoselektion zu einem zoonotischen Eintrag von cfr in die Flora von Menschen kommen. Ähnliches gilt für das bislang vor allem in China beschriebene Resistenzgen optrA [33].

Beide Resistenzgene haben folglich ein zoonotisches Potenzial, scheinen jedoch selten zu sein, sodass sich daraus keine direkten klinischen Implikationen ergeben.

Fazit für die Praxis

  • Hohe nasale MRSA-Kolonisationsraten bei Menschen mit beruflichem Nutztierkontakt (40–80 %). Patienten sind gefährdet, berufsbedingte bzw. nosokomiale MRSA-Infektionen zu entwickeln. MRSA-Screening und Dekolonisierungstherapie empfohlen. Bedeutung auch für besondere Hygienemaßnahmen im Krankenhaus und für die perioperative Antibiotikaprophylaxe.

  • Rektale Kolonisationsrate durch ESBL-bildende E. coli bei Menschen mit Nutztierkontakt scheint erhöht. Bedeutung dieser Besiedlung für Infektionen unklar. ESBL-Screening, Dekolonisierung und besondere Hygienemaßnahmen für diese Patientengruppen nicht empfohlen. Klinische Bedeutung bei der kalkulierten Therapie von in der Landwirtschaft und im Schlachthof entstandenen penetrierenden Verletzungen.

  • Potenzial zur direkten Übertragung von MRE zwischen Haustier und Patient bei tiergestützen Therapien.

  • Kaum Daten für zoonotische Übertragung anderer MRE (z. B. carbapenemasebildende Enterobacteriaceae, VRE, oxazolidinonresistente Erreger etc.).