EHEC … die große Verarschung

„Die Bedrohung durch mehrfach resistente Bakterien war noch nie so groß wie heute. Die Schlüsselfaktoren für diese bedrohliche Entwicklung sind der unkritische Einsatz von Antibiotika (bei Mensch und Tier), die enorme Mobilität [Reisen und globaler Handel] und die zunehmende Industrialisierung.“

Peter M. Hawkey, Professor für Mikrobiologie, Experte für Molekulare Epidemiologie und Diagnostik von (zunehmend) resistenten Krankheitserregern

Was hat denn das nun mit dem „EHEC“-Theater in Deutschland zu tun?

Wir kennen wohl alle den Begriff „genetischer Fingerabdruck“ oder „DNA-Analyse“, obwohl die meisten von uns sich eher selten mit Molekularbiologie beschäftigen. Diese Begriffe tauchen aber sehr oft in TV-Krimis auf und erleichtern (natürlich auch in der realen Welt) die Aufklärung eines Gewaltverbrechens enorm, denn die DNA jedes Menschen ist einzigartig.

Doch auch Bakterien haben eine spezifische molekulare „Visitenkarte“ und somit kann die Genanalyse sehr wichtige Hinweise auf die Herkunft und Entwicklung des Bakterientyps geben. Ich frage mich nur, warum das – trotz endloser Debatten in Talk-Shows – niemand den Leuten erklärt.

Der Wahnsinn, tausende Tonnen Gemüse zu vernichten, eine Gurken-Salat-Tomaten-Panik auszulösen und jetzt die „Sprossen“ als nationale Bedrohung auszurufen, kann zwar als Vorsichtsmaßnahme legitimiert werden, lenkt aber davon ab, was alle Experten wissen, aber in den Medien kaum erwähnt wird:

Der Begriff „EHEC“ hält sich hartnäckig, ist hier aber eigentlich fehl am Platz, denn es handelt sich um einen „EAEC“ (ein Darmkeim, der quasi seinen eigenen „Superkleber“ produziert und sich noch dazu durch einen so genannten Biofilm schützt) , der mit Hilfe eines Bakteriophagen ein einziges EHEC (oder auch STEC) Gen „eingefangen“ hat, das das gefährliche Shigella-Toxin produzieren kann. Sie denken jetzt vielleicht „Na und? Kann doch mir egal sein, ob EHEC oder EAEC …Was ist daran so interessant?

EAEC sind Bakterien, deren häufigstes „Reservoir“ seit vielen Jahren bekannt ist:  der Mensch, vor allem in „ärmeren“ Ländern des Südens.  Es gibt also klare Hinweise darauf, dass die „Quelle“ in diesem Fall nicht bei Tieren (Rindermist, Gülle,  etc.) zu suchen ist.

Was die Sprossen betrifft, ist die Sache völlig absurd: Nichts wird keimfreier hergestellt als Sprossen: sie wachsen ohne Erde, ohne Dünger, ohne Pestizide.  Als Quelle der Kontamination kommt nur das Wasser, mit dem sie gegossen werden in Frage, oder eben Menschen, die damit hantieren (zB bei der Verpackung).

Schwedische Forscher haben sich das Genom des deutschen EAEC Stamms genauer angesehen und ihre Erkenntnisse online in EUROSURVEILLANCE veröffentlicht. Im fünften Absatz finden wir folgendes Statement:

So what do the findings tell us about the reservoir and origin of the pathogen causing this outbreak? …”

(Was sagen uns diese Ergebnisse über den Ursprung dieses Erregers?)

„EaggEC (oder EAEC)  ist ein weit verbreiteter Krankheitserreger, der bei Reisenden oft Durchfallerkrankungen hervorruft und in Entwicklungsländern dauerhaften Durchfall bei Kleinkindern verursacht (6,7]. Im Gegensatz zu STEC (EHEC), haben EAEC Stämme kein tierisches Reservoir, sondern ein menschliches.“

 

Der Stamm 0 104: H4  ist auch nicht “völlig neu”, wie man oft lesen konnte, sondern in weiten Teilen ein „alter Bekannter“: Er ist zu 93% gleich mit dem EAEC 55989, der erstmals 2002 in Zentralafrika bei einem HIV-infizierten Patienten gefunden wurde und beinahe völlig identisch mit einem Stamm, der 2001 in Köln identifiziert wurde und in der „HUSEC“ Sammlung der Universität Münster zu finden ist: „HUSEC041/01-09591“ hatte schon damals zwei bemerkenswerte Mutationen (gegenüber dem afrikanischen Stamm): je ein Gen für die Produktion des Shigella-Toxins (stx 2) bzw. für die Resistenz gegenüber Tellurium (terE). Woher das kommt, ist auch eine äußerst interessante Frage, die niemand stellt…

Der aktuelle Stamm unterscheidet sich, soweit bekannt, von dem aus 2001 nur dadurch, dass die Resistenz gegen Antibiotika ausgeweitet wurde (gegen 8 Klassen resistent- siehe dazu das  genetische Profil (RKI) Auf Seite 2  (ganz unten) dieser Information des Robert-Koch-Institutes finden wir folgenden Satz:

 „Der ESBL-Typ CTX-M-15 ist der häufigste ESBL-Typ bei nosokomialen ESBL-E. coli.“

Das sagt den meisten Leuten wohl zunächst gar nichts, doch dieser wissenschaftliche Jargon kann relativ leicht in normale Sprache übersetzt werden, die jeder versteht. Die Schlüsselwörter in dem o.a. Satz sind „ESBL“ (CTX-M-15) und „nosokomial“:

ESBL steht für Extended-Spektrum Beta-Laktamase, das ist ein sehr potentes bakterielles Enzym, das fast alle „modernen“ Antibiotika, vor allem die Cephalosporine der 3. Generation ausschalten kann. Es gibt davon mehr als 200 verschiedene Formen, die je nach geographischer Herkunft des Bakterienstamms variieren. Das Gen, das die Herstellung dieses Enzyms ermöglicht, befindet sich nicht direkt im bakteriellen Chromosom, sondern in einem Plasmid. Plasmide können leicht Genmaterial austauschen und sich selbständig vervielfältigen (deshalb werden sie auch in großem Stil in der Gentechnik verwendet).

Nosokomial“ bedeutet, der Ursprung der Infektion liegt in einem medizinischen Behandlungsort – sprich: Krankenhaus.

Und jetzt wird es richtig interessant: während die ganze mediale Aufmerksamkeit auf Gemüse gerichtet ist, verdichten sich die Hinweise darauf, dass die Quelle eine ganz andere ist …

Schauen wir mal, was erfahrene Experten dazu sagen:

Wie erfolgt die Infektion mit ESBL-bildenden Keimen?

„Infektionsquelle ist der infizierte Patient oder Keimträger. Erregerreservoir sind meist der Darm und die Harnwege, in selteneren Fällen auch die Atemwege. Die Übertragung erfolgt überwiegend über kontaminierte Hände. Ziel ist es, den direkten und indirekten Kontakt mit … erregerhaltigen Sekreten und kontaminierten Gegenständen zu vermeiden.“

(Interview mit Univ.-Prof. DDr. Wolfgang Graninger, Leiter der Abteilung für Infektionen und Tropenmedizin, Universitätsklinik für Innere Medizin I, AKH Wien)

Hier gibt es eine ganze Powerpoint-Präsentation zum Thema (Ausbreitung der ESBL bildenden Bakterien in Krankenhäusern). Daraus nur ein paar Bilder:

ESBL Ausbreitung in Intensivstationen

Bemerkenswert: ESBL Fälle haben sich in nur  drei Jahren versechsfacht; Antibiotika wirken nur mehr in 27 % der Fälle …

  • 64 % der ESBL Bildner sind E.Coli (EC)
  • 60% im Harn;  11% Wunden; 8 % Sputum; 7 % Stuhl
  • INTERNE / INTENSIV / CHIRURGIE (wo am häufigsten gefunden)

Die Ausbreitung der ESBL bildenden (MDR) Krankheitserreger ist so dramatisch, dass man internationale Online-Datenbanken eingerichtet hat. Zuerst war vor allem Osteuropa betroffen (Bulgarien, Rumänien, dann Griechenland u. Türkei), während Nordeuropa bis heute am wenigsten ESBL Probleme hat. Einzige Ausnahme: Großbritannien, dass seit Jahren massiv betroffen ist.

2001 waren 45% der E.Coli ESBL-Bilder, 2005 waren es bereits 80%, und 2011 ?

Extended-spectrum [beta]-lactamase producing Escherichia coli: changing epidemiology and clinical impact.

In dieser Studie wird festgestellt, dass ESBL-EC Stämme sich weltweit immer mehr ausbreiten und ein zentraler Faktor für Krankenhaus- und mittlerweile auch Community-Infektionen  werden. Wörtlich heißt es:

Die am häufigsten ermittelten Risikofaktoren für ESBL-EC Infektionen  sind Kontakt mit Krankenhäusern, kürzliche Einnahme von Antibiotika (AB) und das Vorhandensein einer anderen Krankheit / Gesundheitsstörung.“

Doch es wird noch komplizierter, denn die Erreger können auch von Menschen übertragen werden, die keine Krankheitssymptome haben (sie sind nicht „infiziert“ sondern nur „kolonisiert“)

Was das für Folgen  haben kann, zeigt das folgende Beispiel:

Eine Frau liegt auf der Entbindungsstation, sie ist mit Zwillingen schwanger. Durch die  vaginale Geburt werden die beiden Neugeborenen mit einem ESBL-Erreger infiziert. Die Krankenschwestern übertragen die Infektion auf andere  Babys und dann fragen sich alle – woher kommen die Bakterien?

Increasing Prevalence of ESBL Producing Enterobacteriaceae in Europe

Auch diese EUROSURVEILLANCE Studie kommt zu den gleichen Schlüssen:

„Zu häufiger Einsatz von AB, Kreuzinfektion in Krankenhäusern, der globale Handel, Tourismus, Migrationen, etc. haben wohl alle zur Weiterverbreitung dieser gefährlichen Erreger beigetragen“.

ESBLs wurden erstmals in den 1980er Jahren in Europa gemeldet und bis zur Mitte der 1990er Jahre waren es hauptsächlich die Typen TEM und SHV, die vom Bakterium Klebsiella pneumoniae (kann Atemwegserkrankungen wie Lungenentzündung hervorrufen) produziert wurden.

Zunächst interessierte sich die breite Öffentlichkeit wenig für diese Problem, weil es anfangs nur auf Intensivstationen beschränkt war. Aber nach 2001 traten diese resistenten Bakterien plötzlich auch immer öfter in der „Community“ (nicht nur bei Kranken) auf (sie hatten sich mit den harmlosen E.Coli im Darm „verbrüdert“, ihre Plasmide ausgetauscht).

E.Coli wandern immer mal wieder auch in den Harntrakt ein (besonders bei Frauen, weil die ja durch ihre Anatomie mehr „exponiert“ sind). Diese Harnwegsinfektionen (med. abgekürzt  „UTI“) wurden in England ab dem Jahr 2000 auf einmal sehr problematisch, weil sie schwer zu therapieren waren und immer wieder auftraten.

Resistenzen sind bei Bakterien ein ganz normaler Teil der Evolution: sie sichern damit ihr Überleben (wir dürfen nicht vergessen, dass Bakterien eine wichtige  bio- bzw. ökologische Funktion haben). Doch der exzessive und leichtfertige Einsatz von Breitbandantibiotika führte dazu, dass das Tempo dieser Anpassung massiv  beschleunigt wird (Hypermutationen). Wie ich bereits sagte, es ist illusorisch, Bakterien ausrotten zu wollen, je mehr sie bekämpft werden, desto stärker werden sie – und sie tauschen ihre Waffen untereinander aus. Die zunehmende Umweltvergiftung (zB industrielle Abwässer bzw. Abfälle) sorgt auch dafür, dass immer leichter und immer schneller artübergreifend Resistenzen gebildet werden.

Dabei gibt es Zusammhänge, auf die wohl niemand gekommen wäre und die zeigen, dass die Industrialisierung (vor allem die große Freiheit der chemischen Industrie) einen hohen Preis hat: unsere Gesundheit…):

Anfang der 1990er  Jahre wurden in großen Mengen Chemikalien freigesetzt, deren Wirkung auf Bakterien niemand untersucht hatte: Kationische Tenside wie DSDMAC – wir kennen sie besser als Hauptwirkstoffe in „Weichspülern„.

Als man die Auswirkungen dieser Substanzen auf eine Pflanzenkläranlage untersuchte, fand man heraus, dass die darin lebenden Bakterien dadurch verstärkt ein so genanntes  Klasse I integron aufnahmen. Das ist ein genetischer Schlüsselmechanismus für die Verbreitung von Antibiotika-Resistenzen durch horizontalen Gentransfer.

Seit 1993 (Zufall?) haben sich die ESBL Enzyme rasant verändert und die E.Coli Bakterien sind die häufigsten Träger dieser Resistenzgene geworden. Vor allem die Ausbreitung von CTX-M-15  (braun in der Graphik unten) macht den Wissenschaftlern große Sorgen.

Hier finden wir auch den Begriff  CTX-M-15 “Pandemie”, denn mittlerweile wurde diese Enzymgruppe, in fast allen europäischen Ländern nachgewiesen. Spanische Studien zeigten, dass Menschen, die eine Infektion der Harnwege durch ESBL-EC  hinter sich hatten, zu 70% diese gefährlichen Erreger ausscheiden, Die dauerhafte „Darmbesiedelung“ mit ESBL-EC wird deshalb als Risiko für eine Harnwegsinfektion gesehen und als Übertragungsquelle in Haushalten.

In Ungarn wurde in den Intensivstationen von 35 Krankenhäusern eine zunehmende Verbreitung von CTX-M-15 gemeldet. Noch unheimlicher wird es, wenn man liest, dass es aber auch Plasmide gibt, die ihre Resistenzgene vorübergehend „stillgelegt“ haben (silenced), wodurch ihre Aufdeckung als ESBL-Produzenten – und damit die richtige Behandlung -noch schwieriger wird.

Wie komplex die Beziehungen zwischen den Infektionsquellen und Übertragungswegen beim Horizontalen Gentransfer sind, zeigt diese Graphik:

Bewegung der resistenten Gene in E. coli in der Biosphäre.

(Dicke Pfeile zeigen die drei größten Auslöser für die Selektion der Resistenzgene:

1) vom Menschen erzeugte Chemikalien „Xenobiotics“- die in der Natur nicht vorkommen und nicht biologisch abbaubar sind

2) unkritischer Einsatz von Antibiotika in der Veterinär- und 3)  in der Humanmedizin

Ich würde noch radioaktive Spaltprodukte aus AKW (Normal- und Störbetrieb) dazunehmen!

(Dünne Pfeile zeigen die Hauptrichtungen des Genflusses)

Lautder o.a. schwedischen Studie (Eurosurveillance) wurden Infektionen mit dem EAEC O 104:H4  in den letzten Jahren   in mehreren Ländern gemeldet:

Deutschland 2001, Frankreich 2004, Süd-Korea 2005, Georgien 2009  und Finnland 2010 [9,10].

„Auffällig ist, dass innerhalb dieses Serotyps, der bekanntermaßen durch eine große genetische Vielfalt charakterisiert ist, die Isolate aus dem jetzigen Ausbruch, eine genetische Ähnlichkeit aufweisen, die auch in dem Stamm aus Georgien auftraten (… wurde damals nicht veröffentlicht – warum nicht? Aber gemeinsam mit dem amerikanischen CDC untersucht …?)

ECDC: latest figures

So far, the EHEC pathogen O104:H4 was not detected in any food product from the retail Market”

Sehr Interessant auch die Aussage des ECDC:

Auf keinem einzigen Lebensmittel im Einzelhandel  wurde bisher dieser Erreger nachgewiesen”

Noch mehr Info:

Multiresistente Erreger im klinischen Alltag (dt. Ärzteblatt 2005)

 The changing epidemiology of resistance

 

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Ein Kommentar zu „EHEC … die große Verarschung

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