Multiresistenter E.-coli-Stamm auf dem Vormarsch

Wissenschaftler an der Universität Gießen haben einen Stamm von Escherichia coli (E. coli) gefunden, der sich seit 2010 in Deutschland rasant ausbreitet und gegen mehrere Antibiotika gleichzeitig unempfindlich ist.

Die Zunahme von Antibiotika-resistenten Bakterien führt besonders in Krankenhäusern zu schwer behandelbaren Infektionen. Häufige Auslöser sind multiresistente E..coli-Bakterien, die besondere Enzyme entwickelt haben, um die Antibiotika unwirksam zu machen: die Beta-Laktamasen mit erweitertem Spektrum (ESBL). Insbesondere bei geschwächten Patienten kann es zu Blutstrominfektionen, Wund- oder Harnwegsinfekten kommen.

„Wir müssen besonders eine Untergruppe eines multiresistenten E.-coli-Bakteriums im Blick behalten, die wir in unserer aktuellen Studie gefunden haben“, erklärt Prof. Trinad Chakraborty, Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie an der Universität Gießen und Koordinator am Standort Gießen-Marburg-Langen des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF). Diese Untergruppe breitet sich momentan weltweit aus und wurde nun auch in Deutschland gefunden.

Genomsequenzierung zur Überwachung von Antibiotikaresistenzen

Die Gießener Wissenschaftler untersuchten in ihrer Studie insgesamt fast 1000 Isolate von ESBL-produzierenden Bakterien aus Mensch, Tier, Umwelt und Lebensmitteln. Ihr Vorgehen ist dabei ganz im Sinne des One-Health-Ansatzes, der nicht nur den Menschen, sondern auch seine Umwelt mit in die Untersuchungen einbezieht. Dabei identifizierten sie gezielt die Gene für die Beta-Laktamasen und suchten nach einer Untergruppe, die in anderen Ländern bereits auf dem Vormarsch ist. Es handelt sich hierbei um einen multiresistenten E.-coli-Stamm vom Sequenztyp 131 (ST131), der weltweit für Millionen von Infektionen verantwortlich ist, vor allem Blutstrominfektionen und Blasenentzündungen, und der ein relativ seltenes ESBL-Gen trägt, nämlich blaCTX-M-27.

Die Suche war erfolgreich: Die Forscher fanden E. coli ST131 CTX-M27 ausschließlich in menschlichen Isolaten und konnten nachweisen, dass seine Häufigkeit vonnull Prozent im Jahr 2009 auf 45 Prozent 2016 gestiegen ist.
„Damit macht dieser E.-coli-Stamm mit seinem spezifischen ESBL-Gen einem E.-coli-ST131-Stamm Konkurrenz, der bisher in Deutschland am häufigsten nachgewiesen wurde und ein anderes ESBL-Gen trägt“, erklärt Dr. Can Imirzalioglu, Wissenschaftler der Uni Gießen. Hier sind weitere Studien notwendig, um die Ursachen und die klinische Bedeutung dieser Verschiebung zu untersuchen. Dennoch zeigen die Ergebnisse nach Überzeugung der Forscher, wie wichtig der Einsatz von modernen Verfahren wie der Genomsequenzierung ist, um solche Entwicklungen zu beobachten und notfalls schnell reagieren zu können.

Zum Projekt

Das Projekt wurde vom DZIF und vom Forschungsverbund RESET unterstützt, der sich der Untersuchung von Resistenzen gegen Antibiotika in Enterobakterien verschrieben hat. Seit 2013 arbeiten Wissenschaftler des DZIF-Schwerpunkts „Krankenhauskeime und Antibiotika-resistente Bakterien“ mit dem Forschungsverbund RESET in Gießen eng zusammen bei der Sammlung multiresistenter Infektionserreger von Tier und Mensch. Das Erbgut der Isolate dieser umfangreichen Sammlung wurde in der Bioinformatischen Abteilung des DZIF sequenziert und die bakteriellen Genome wurden in einer Datenbank hinterlegt. Diese Genom-Datenbank wird immer wieder erfolgreich genutzt, um das Vorkommen von Resistenzen näher zu untersuchen.

Publikation:
Hiren Ghosh, Swapnil Doijad, Linda Falgenhauer, Moritz Fritzenwanker, Can Imirzalioglu, and Trinad Chakraborty: blaCTX-M-27–Encoding Escherichia coli Sequence Type 131 Lineage C1-M27 Clone in Clinical Isolates, Germany
Emerging Infectious Diseases Volume 23, Number 10—October 2017
https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/23/10/17-0938_article