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Untersuchungen zur Verbreitung von Colistin-Resistenzen unter besonderer Berücksichtigung des genetischen Hintergrunds für die Resistenz und deren Lokalisierung

Projekt


Förderkennzeichen: BfR-BIOS-08-1322-648
Laufzeit: 01.01.2016 - 01.12.2017
Forschungszweck: Experimentelle Forschung

Im November 2015 berichtete Liu et al. (2015) erstmals über mcr-1, ein Plasmid lokalisiertes Resistenzgen gegenüber Colistin, das in Enterobakterien in China nachgewiesen wurde. Das Plasmid ließ sich von E. coli auf andere Enterobakterien und Pseudomonas aeruginosa übertragen und war in diesen Bakterien auch ohne weiteren Selektionsdruck über längere Zeit stabil. Bisher war davon ausgegangen worden, dass die Resistenzgene für die Colistin-Resistenz immer im Chromosom lokalisiert und schwer mobilisierbar sind. Insofern stellt der Nachweis einer übertragbaren Resistenz eine wesentliche Veränderung der Situation und Bedeutung der Colistinresistenz dar. Die Ausbreitung von Keimen, die dieses Resistenzgen tragen, sollte intensiv verfolgt werden. Die Ausbreitung derartiger Keime bzw. auf Plasmiden lokalisierten Resistenzgene in der Tierhaltung in Deutschland könnte aufgrund des verbreiteten Einsatzes der Substanz und des damit verbundenen Selektionsdrucks zu einer raschen Zunahme von Colistin-Resistenzen in der deutschen Tierhaltung führen. Bevor eine Abschätzung des Gefährdungspotentials für den Verbraucher erfolgen kann, müssen weitere detaillierte Erkenntnisse zu dem Resistenzgen, dem Plasmid, seiner Übertragbarkeit sowie der möglicherweise zusätzlich betroffenen Erregerspezies gesammelt werden. Es besteht wie für jeden Erreger die Möglichkeit, dass nach einer Verschleppung solcher Keime entlang der Lebensmittelkette eine Exposition des Menschen erfolgt. Der Umfang einer solchen Exposition hängt, wie für andere resistente Keime, wesentlich vom Vorkommen der Resistenz bei Tieren zum Zeitpunkt der Schlachtung und dem Umfang der Übertragung solcher Keime vom Tier auf den Schlachtkörper ab. Inwieweit derartige Keime aber den Magen-Darm-Trakt des Menschen besiedeln können und ggf. zu einer Infektion beitragen können, kann derzeit nicht abgeschätzt werden, der Bericht aus China legt jedoch eine solche Möglichkeit nahe. Zur Bewertung der Bedeutung des Nachweises dieses auf einem Plasmid lokalisierten Resistenzgens müssen umfangreiche Untersuchungen durchgeführt werden. Hierzu bildet das Resistenzmonitoring von E. coli und Salmonella spp. aus den verschiedenen Lebensmittelketten eine wichtige Basis. Kürzlich wurde eine weitere Colistin-Resistenzdeterminante beschrieben, die ebenfalls plasmidal kodiert vorliegt. Auch bei diesem Gen ist das tragende Plasmid konjugativ und somit von großer Bedeutung für die Verbreitung von Colistin resistenten Bakterien. Aufbauend auf ein PCR-gestütztes Screening-Verfahren zum Nachweis des mcr-2 Resistenzgens der bereits am BfR vorliegenden Isolate mit mikrobiologischer Colistin-Resistenz soll das Vorkommen bestimmt werden. Weitere Untersuchungen zur genetischen Charakterisierung von mcr-1 und mcr-2 kodierenden Isolaten sollen mittels Gesamtgenomsequenzierung vorgenommen werden. Geplant ist die Erstellung von Genkarten und die Übermittlung von annotierten Genomen an Sequenzdatenbanken wie EMBL und ENA. Darüber hinaus sind mikrobiologische Untersuchungen zum Transferierbarkeit und zur Stabilität vorgesehen.

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