Neues Antibiotikaresistenz-Gen in Milch entdeckt

(26.04.2017) In Bakterien, die natürlicherweise in Kuhmilch vorkommen können, haben Forschende der Universität Bern ein Antibiotikaresistenz-Gen entdeckt.

Dieses verursacht auch Resistenz gegen die neueste Generation von Breitband-Antibiotika. Diese Resistenz könnte sich auf menschliche Bakterien übertragen, womit insbesondere die Behandlung von Spitalinfektionen durch Breitband-Antibiotika gefährdet würde.

vetsuisse Macrococcus caseolyticus ist ein harmloses Bakterium, das auf der Haut von Milchkühen lebt und über das Melken auch in die Milch gelangen kann.

Es kann somit in Produkten aus Rohmilch vorkommen, zum Beispiel in Rohmilchkäse. Forschende des Instituts für Veterinär-Bakteriologie der Universität Bern haben nun in Kuhmilch bei Stämmen von Macrococcus caseolyticus ein Gen entdeckt, das gegen den Wirkstoff Methicillin resistent macht.

Bei einem anderen Bakterium, Staphylococcus aureus, hat die Resistenz gegen Methicillin gravierende Auswirkungen: Sie macht das häufig bei Tier und Mensch auf der Haut und den Schleimhäuten vorkommende Bakterium zu einem gefährlichen Keim, der bekannt ist für schwer behandelbare Spitalinfektionen.

Diese Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus-Stämme (sogenannte MRSA) können nur noch mit Kombinationen von Antibiotika bekämpft werden.

Die erworbene Methicillin-Resistenz steht mit bestimmten Genen in Verbindung (mecA, mecB, oder mecC). Diese wurden aber bei Macrococcus caseolyticus nicht gefunden – dort basiert die Resistenz auf einem neu entdeckten Gen (mecD).

Die Entdeckung wurde nun im Fachjournal «Scientific Report» (der Nature Publishing Gruppe) publiziert.

Zufällig entdeckt

Bei einer mehrjährigen Untersuchung von Milch von Kühen, die an Euterentzündung litten, stellten Forschende um den Berner Veterinär-Bakteriologen Vincent Perreten fest, dass sich darin Macrococcus caseolyticus befand. Euterentzündungen werden häufig mit Penicillin und Cephalosporin behandelt, die wie Methicillin zu den sogenannten Betalaktam-Antibiotika gehören.

Die in der Milch isolierten Bakterien waren jedoch dagegen resistent. Sie wiesen ein ähnliches Resistenz-Muster gegen Betalaktam-Antibiotika auf wie die Methicillin-resistenten Staphylokokken (MRSA), aber die bisher bekannten, dafür verantwortlichen Gene fehlten.

«Wir waren fasziniert von dieser neuartigen Resistenz und wollten herausfinden, welches Gen dahinter steckt», sagt Perreten. Mittels einer neuartigen Methode, dem sogenannten Next Generation Sequencing (NGS), konnten die Forschenden das Gen nun identifizieren und nachweisen, dass es sich um ein neues Methicillin-Resistenz-Gen handelt.

Bakterien können durch Mutationen oder den Austausch mit anderen Bakterien Antibiotikaresistenzgene erwerben und sich an ihre Umgebung anpassen.

Bei der Untersuchung des Erbguts von M. caseolyticus identifizierten die Forschenden eine bislang unbekannte «Insel» von Antibiotika-Resistenz, welche sich das Bakterium angeeignet hatte. Dort befand sich das neue Resistenz-Gen, welches die Forschenden mecD nannten.

Das neue Gen überträgt Resistenz gegenüber Breitband-Antibiotika

Die Gruppe um Vincent Perreten fand zudem heraus, dass das neue Methicillin-Resistenz-Gen mecD die Bakterien gegenüber allen Betalaktam-Antibiotika resistent macht, auch gegenüber der neuesten Generation von Breitbandantibiotika, die gegen MRSA-Infektionen eingesetzt wird. Weitere Untersuchungen der «Resistenz-Insel» ergaben, dass diese sich ebenso in das Erbgut von Staphylococcus aureus einfügen könnte.

«Da S. aureus und M. caseolyticus sich denselben Lebensraum teilen, könnte dies schon bald in der Natur geschehen», sagt Perreten.

Auch bei Hunden gefunden

M. caseolyticus mit dem neu entdeckten Resistenz-Gen mecD wurde bisher hauptsächlich bei Kühen identifiziert. In einem Fall wurde es aber auch bei einem Hund isoliert, der an einer Hautinfektion litt. «Dies bedeutet, dass diese Bakterien das Potenzial haben, verschiedene Tierarten zu kolonisieren», erklärt Perreten.

«Bislang gibt es keine Hinweise auf mecD beim Menschen, aber das Überspringen des Gens von M. caseolyticus zu S. aureus würde die Bekämpfung von Spitalinfektionen zusätzlich massiv gefährden».

Die Selektion und somit weitere Verbreitung dieses Gens sollte laut den Forschenden vermieden werden – insbesondere durch eine Einschränkung von unangemessenem Antibiotika-Einsatz bei Tieren und Menschen.

«Es ist zwingend nötig, die weitere Evolution und Ausbreitung dieses neuen Resistenz-Gens bei tierischen wie auch menschlichen Bakterien zu beobachten», sagt Perreten.

Publikation

Schwendener S, Cotting K, Perreten V.: Novel methicillin resistance gene mecD in clinical Macrococcus caseolyticus strains from bovine and canine sources. Sci Rep. 2017 Mar 8;7:43797. doi: 10.1038/srep43797


Artikel kommentieren

Weitere Meldungen

Elefanten haben auf jeder Seite einen einzigen Zahn im Kiefer, der vom nächsten grösseren Zahn langsam nach vorne geschoben wird, wo er stückweise abbricht.; Bildquelle: UZH

Zahnwechsel sorgt bei Elefanten für Jojo-Effekt

Das Gewicht von Zoo-Elefanten schwankt im Laufe ihres erwachsenen Lebens in einem Zyklus von etwa hundert Monaten, wie Forscher der Universität Zürich herausgefunden haben
Weiterlesen

Prof. Dr. Ernst Peterhans; Bildquelle: Universität Bern

BVD-Virus bildet Schweizer Geschichte ab

Um die weltweit auftretende Rinderkrankheit BVD (Bovine Virusdiarrhö) in der Schweiz besser bekämpfen zu können, legten Forschende der Vetsuisse-Fakultät der Universität Bern eine Datenbank von BVD-Viren an
Weiterlesen

Vetsuisse-Fakultät

Nationale Studie als wichtiger Teil im Kampf gegen die Moderhinke

Eine schweizweite Untersuchung zum Vorkommen des Moderhinke-Bakteriums steht vor ihrem Abschluss. In über 600 Nutztierbetrieben und während zwei Jagdsaisons wurden in allen Kantonen insgesamt von rund 4800 Tieren Proben genommen
Weiterlesen

Neuer Versuchsstall von aussen.; Bildquelle: zvg

Neuer Stall ermöglicht innovative Forschung für tiergerechte Haltungssysteme

Ende November 2018 wird am Aviforum in Zollikofen ein neuer Versuchsstall für Geflügel und Kaninchen eröffnet. Der Stall bietet neue Möglichkeiten zur Erforschung tiergerechter Haltungssysteme
Weiterlesen

Universität Zürich

Fortbildung: Zahnprobleme beim Pferd

Boehringer Ingelheim und die Klinik für Pferdechirurgie laden zum Zürcher Fortbildungsabend am 29. November 2018
Weiterlesen

In der Studie wurden Zebrafischlarven als neuartiges Testsystem für psychoaktive Substanzen eingesetzt.; Bildquelle: National Institute of Genetics, CC BY 4.0

Zebrafischlarven helfen bei der Entdeckung von Appetitzüglern

Forscher der Universität Zürich und der amerikanischen Harvard University haben eine neue Strategie für die Suche nach psychoaktiven Medikamenten entwickelt
Weiterlesen

Vet-Webinar

Kostenloses Vet-Webinar: Perioperatives Schmerzmanagement beim Pferd

Dieses Webinar am 12. September 2018 wird von MSD Tiergesundheit unterstützt und ist deshalb für die ersten 1.000 Anmeldungen kostenfrei!
Weiterlesen

Gesellschaft Schweizer Tierärztinnen und Tierärzte

Studie zur Versorgungslage in der Schweizer Nutztiermedizin

Aktuell sind in der Schweiz ausreichend Nutztierärzte tätig, damit eine gute Versorgung gewährleistet ist. Engpässe bestehen auf einzelne Regionen begrenzt
Weiterlesen


Wissenschaft


Universitäten


Neuerscheinungen