Untersuchungen zur Diagnostik und Prävalenz von Infektionen

Aktiengesellschaft für Dienstleistungen in der Schweineproduktion
Geschäftsbereich SGD-SSP
Literaturrecherche
Epidemiology of salmonella infections in pig units and antimicrobial
susceptibility profiles of the strains of Salmonella species isolated
W. Mejia et al.
The Veterinary Record, 159, 2006, 271-276
Salmonellose ist eine der häufigsten infektiösen Ursachen von enteralen Erkrankungen beim
Menschen, und die meisten Fälle lassen sich auf den Konsum von kontaminierten Lebensmitteln
tierischer Herkunft zurückführen. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Infektionshäufigkeit beim
Menschen korreliert ist mit der Verbreitung der Erreger bei den Nutztieren. Aus diesem Grund wurden
in vielen Ländern Überwachungsprogramme aufgebaut, um die Salmonelleninfektionen bei den
Nutztieren zu minimieren und somit auch die Kontamination der Lebensmittel. Seit 1988 in Dänemark
ein entsprechendes Überwachungsprogramm für Schweine und Geflügel aufgebaut wurde sind die
humanen Salmonelleninfektionen um 75% zurückgegangen. Dabei sollten sowohl TierproduktionsBetriebe, Schlachthöfe, Lebensmittelverarbeitungsbetriebe und –Händler sowie Restaurants und
Caterings in die Überwachung und Bekämpfung mit einbezogen werden.
Geflügelfleisch und Eier gelten als wichtigste Infektionsquelle für nicht-typhoidale Salmonellen für den
Menschen. Mittlerweilen ist jedoch bekannt, dass 20-25% dieser Fälle auf den Konsum von
Schweinefleisch zurückzuführen sind.
In Spanien besteht bisher ein Salmonellen-Monitoring für Geflügel nicht aber für Schweine. Ziel dieser
Studie war die Erfassung der Prävalenz und Risikofaktoren für Salmonellen-Infektionen bei
Schweinen und die Erstellung eines Antibiogramms für die isolierten Bakterienstämme.
Die Untersuchung wurde in 2 Schritten durchgeführt. Zum einen wurde eine bakteriologische
Überwachung auf Mast- und Zuchtbetrieben in Katalonien von Oktober 2000 bis März 2003
durchgeführt, zum anderen eine serologische Untersuchung auf Mastbetrieben ebenfalls in
Katalonien, wo jährlich ca. 2 Mio. Tiere ausgemästet werden.
Die Betriebe wurden zufällig ausgewählt. Für die Berechnung der Probenzahl wurde angenommen,
dass bei mindestens 20% der Mastbetriebe und 25% der Zuchtbetriebe aktive Trägertiere zu finden
sind. Bei einer infizierten Herde wurde angenommen, dass mindestens 15% der Tiere Salmonellen
ausscheiden.
Auf den Mastbetrieben wurden jeweils gepoolte Kotproben von 25 gr. aus Buchten mit 15-20 Tieren
genommen während auf den Zuchtbetrieben Einzelkotproben von trächtigen Sauen gewonnen
wurden. Zusätzlich wurden auf 11 von 37 bakteriologisch untersuchten Mastbetrieben Seren
genommen.
Für weitere serologische Untersuchungen wurden im Schlachthof von zufällig ausgewählten Betrieben
aus Katalonien Blutproben entnommen.
Die Kotproben wurden kultiviert und subkultiviert und die verdächtigen Kolonien wurden mittels
biochemischen Tests identifiziert. Die Salmonellen-Stränge wurden anschliessend serotypisiert und
die S. typhimurium Stränge phagentypisiert. Nach der Identifizierung wurde ein Antibiogramm mittels
Plättchendiffusionstest mit den 18 häufigsten Wirkstoffen durchgeführt. Die Resultate, die eine
intermediäre Sensibilität für ein Antibiotikum ergaben wurden den sensiblen zugeteilt, damit keine
Überbewertung der Resistenzen erzeugt wurde. Alle Stränge die für 3 oder mehr Wirkstoffe resistent
waren wurden als multiresistent betitelt.
Die Blutproben wurden mit einem indirekten Mix-ELISA analysiert. Proben die eine optische Dichte
(OD) von 40% der positiven Proben erreichten wurden als positiv klassifiziert. Da durch die
bakteriellen Kotuntersuchungen am häufigsten Salmonella anatum isoliert wurde und dieser Typ
mittels Mix-ELISA nicht nachgewiesen werden konnte wurde ein zweiter ELISA entwickelt.
Ein Fragebogen mit 84 Fragen betreffend Herdengrösse, -Zusammensetzung, Gesundheit,
Antibiotikaeinsatz, Hygienemassnahmen, Fütterungstechnik ect. mussten durch den Betriebsleiter
beantwortet werden. Wo möglich wurden die Antworten durch den Interviewer nachgeprüft. Die
Fragen wurden so gestellt, dass Ja/Nein Antworten gegeben werden mussten oder aus vorgegebenen
Antworten eine ausgesucht werden musste.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 30.09.2006
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Die Betriebe mit mindestens einer positiven Kot- oder Blutprobe wurden als positiv klassifiziert. Bei der
serologischen Untersuchung wurden die Betriebe in 4 Kategorien unterteilt: Negativ oder niedrige
Prävalenz (keine positiven Resultate), moderate Prävalenz (bis 3 Proben positiv), hohe Prävalenz (4-6
positive Resultate) und sehr hohe Prävalenz (mehr als 6 positive Resultate).
Schlussendlich wurden 113 Mastbetriebe und 74 Zuchtbetriebe bakteriologisch untersucht. Insgesamt
wurden 3667 Kotproben kultiviert, wobei bei 96 Salmonellen nachgewiesen werden konnten. Von den
2148 Proben, die auf den Mastbetrieben gewonnen wurden waren 46 positiv (23 Betriebe) und von
den 1480 Proben ab Zuchtbetrieb waren 50 positiv (18 Betriebe). Es konnten keine Unterschiede in
den verschiedenen Jahren und Jahreszeiten beobachtet werden.
Bei den Sauen wurden am häufigsten Salmonellen vom Typ anatum nachgewiesen gefolgt von S.
rissen und bovismorbificans. Im Unterschied dazu wurden bei den Mastschweinen hauptsächlich S.
typhimurium sowie rissen und derby gefunden. Bei den Zuchtsauen ergab die Serotypisierung, dass
10 von 18 zirkulierenden Stämme zu den Typen B, C1 und D1 gehörten, während bei den
Mastschweinen 18 von 23 zu diesen Typen zählten.
Wenn verschiedene Stränge in Proben des gleichen Betriebs nachgewiesen werden konnten wurden
sie nur als unterschiedliche gezählt, wenn sie sich phänotypisch oder im Antibiogramm voneinander
unterschieden. Mit dieser Restriktion konnten 59 verschiedene Salmonellen-Stränge nachgewiesen
werden, die zu 17 verschiedenen Serotypen gehören. Die meisten Stränge waren resistent für
Tetrazykline (68.8%), Sulfonamide (67.7%), Sulfonamid + Trimethoprim (53.1%), Ampicillin (41.7%)
und Streptomycin (33.7%). Nur 12 Stränge (20.4%) waren empfindlich für alle getesteten Wirkstoffe.
Alle Stränge waren empfindlich für Colistin und Ceftriaxone. Insgesamt zeigten 41 Stränge Resistenz
gegen 3 oder mehr Antibiotika und 24 verschiedene Kombinationen der Multiresistenzen wurden
nachgewiesen.
Von den 141 serologisch getesteten Betrieben waren 109 positiv. 32 Herden waren frei von
Salmonellen oder wiesen nur eine geringe Prävalenz auf, 17 wiesen eine moderate Prävalenz auf, 54
eine hohe und 38 eine sehr hohe. Da von 34 Betrieben Kot- und Blutproben vorlagen, konnten die
Resultate miteinander verglichen werden. Von den 8 kulturell positiven Herden wurden mittels MixELISA 5 positiv klassifiziert und 3 negativ. 18 der 26 kulturell negativen Herden wurden serologisch
positiv getestet, die anderen 8 negativ. Mit dem S. anatum LPS-ELISA konnten jedoch in 7
zusätzlichen Betrieben Salmonellen nachgewiesen werden und in 2 dieser Herden konnten S. anatum
auch kulturell nachgewiesen werden.
Mittels der bakteriologischer Untersuchung und Fragebögen konnten für die Mastbetriebe 3
Risikofaktoren ausgemacht werden, die einen signifikanten Einfluss auf das Salmonellenvorkommen
hatten. Dies waren die Betriebsgrösse, weitere Nutztierhaltung ausser Schweinen (v. a. Geflügel) auf
dem gleichen Betrieb und eine frühere Salmonelleninfektion. Auf den Zuchtbetrieben stellte sich
heraus, dass eine Assoziation bestand mit der Anzahl Sauen pro Bucht, ungenügender
Ungezieferbekämpfung und einer oberflächlichen Drainage der Ausscheidungsprodukte.
Die Auswertung der Serologie brachte 2 Faktoren hervor, die signifikant mit positiven Resultaten
korreliert waren. Es waren dies das fehlen von Vogelschutzgittern an den Fenstern und der Bezug von
Wasser ab Quellen ohne Chlorierung.
Schweine können eine wichtige Rolle in der Übertragung von Salmonellen auf den Menschen spielen.
Die vorhandenen Daten zeigen, dass in Europa und Nordamerika die Prävalenz der
asymptomatischen Ausscheider zwar variiert, aber häufig bis zu 20% betragen kann. Die in Spanien
durchgeführte Studie war eher konzipiert, die infizierten Schweine auf einem Betrieb zu identifizieren,
als die asymptomatischen Ausscheider. Deshalb und weil in einem Labor über 3000 Proben analysiert
werden mussten, wurde auf eine Inkubation vor der Anreicherung verzichtet. Gemäss verschiedenen
Quellen kann so die Sensibilität um ca. 6% verringert sein.
Die Prävalenz von Salmonellen ist gewöhnlicherweise in Sauen niedriger als in Mastschweinen aber
in dieser Studie wurden aus den gepoolten Kotproben der Mastschweine weniger Salmonellen isoliert
als aus den Einzelproben der Sauen. Diese Diskrepanz könnte dadurch bedingt sein, dass tragende
Sauen häufiger Salmonellen ausscheiden, wie bereits in anderen Arbeiten gezeigt werden konnte.
Weiters wurde in manchen Betrieben eine antibiotische Prophylaxe im Alter zwischen 8 und 10
Wochen betrieben, was die Dynamik der Salmonelleninfektion zu einem späteren Zeitpunkt
beeinflusst haben könnte und die Prävalenz in Mastschweinen reduziert haben könnte.
Die Studie brachte eine breite Palette von Serotypen zum Vorschein mit unterschiedlichen
Verteilungsmustern bei Sauen und Mastschweinen. Dies scheint ein Hinweis zu sein, dass die
Übertragung von Sauen auf Mastschweine nicht der Hauptgrund für die Verbreitung in den
Mastbetrieben ist.
Die Resultate der durchgeführten Antibiogramme ähneln denjenigen, die bereits zu einem früheren
Zeitpunkt in Spanien und in anderen Ländern Europas durchgeführt wurden. Da die Resistenzen für
Fluoroquinolone, Aminoglykoside (ausser Streptomycin) und Cephalosporine weniger als 5%
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betrugen, wird angenommen, dass die antimikrobiellen Resistenzraten der Salmonellen in Spanien
konstant sind. Ein grosser Anteil der nachgewiesenen Salmonellen-Stränge wies Multiresistenzen auf.
Gründe dafür konnten mit dieser Studie nicht gefunden werden.
In den letzten Jahren hat der Salmonellen-Nachweis mittels ELISA immer mehr an Bedeutung
gewonnen. Die meisten dieser Tests weisen jedoch Antikörper nur gegen einige Typen nach und es
mangelt an internationalen Standards. Somit war ein Vergleich mit den Resultaten in anderen
europäischen Ländern schwierig. Die Herdenseroprävalenz lag bei 77.3% und somit höher als in
anderen Ländern. Zusätzlich wurde eine hohe Prävalenz innerhalb der Herden angetroffen. Gemäss
diesen Resultaten wäre ein Bekämpfungsprogramm zur Reduktion der Salmonellenverbreitung
sinnvoll.
Nur 68.3% der Salmonellen gehörten zu den Serotypen B, C1 oder D1, welche mit dem Mix-ELISA
nachgewiesen werden können, eine kleinere Menge als in anderen Ländern. Dieser Unterschied
scheint wichtig zu sein, da viele infizierte Betriebe auf dieser Weise serologisch negativ getestet
werden. Diese Problematik stellte sich auch in dieser Studie, wo mittels LPS-ELISA noch für 7 weitere
Betriebe positive serologische Resultate auftauchten. Bei 2 dieser Betriebe konnten auch kulturell
Salmonellen nachgewiesen werden. Es scheint also wichtig zu sein, nebst den serologischen
Überwachungsprogrammen auch immer wieder Kotproben zu analysieren, damit die erhaltenen
Resultate richtig interpretiert werden können.
Als letzter Schritt wurden die Risikofaktoren für eine Infektion analysiert. Auf den Mastbetrieben fiel
vor allem das Vorhandensein von weiteren Nutztieren auf dem gleichen Gelände auf, wobei es sich
dabei vor allem um Geflügel handelte. Die Ansteckung zwischen Geflügel und Schweinen weist auf
eine mangelhafte Hygiene hin. Leider wurden beim Geflügel keine Proben gesammelt. Auch die
Herdengrösse war bei den Mastschweinen assoziiert mit dem Ausscheiden von Salmonellen. Da die
Herdengrösse auf viele Variable einen Einfluss hat wie Zuführen von neuen Tieren und Anzahl von
Zulieferbetrieben, konnte anhand der gesammelten Daten nicht genauer gesagt werden, was dafür
verantwortlich war. Der dritte signifikante Punkt war eine Erkrankung an Salmonellen zu einem
früheren Zeitpunkt. Trägertiere scheinen in der Herde zu verbleiben und die Infektion zu erhalten.
Die Seroprävalenz auf den Mastbetrieben war assoziiert mit 2 Biosicherheitsfaktoren, dem Einsatz
von Vogelschutznetzen und der Quelle des Wassers. Vögel können Träger von Salmonellen sein und
eine wichtige Rolle in der Einschleppung der Erreger auf den Betrieb spielen. Die Seroprävalenz von
Salmonellen bei Vögeln in Spanien ist nicht bekannt, es gibt aber Untersuchungen, bei denen häufig
Salmonellen aus Zugvögeln isoliert werden konnten. Viele der Mastbetriebe beziehen ihr Wasser von
privaten Quellen. Katalonien ist ein sehr schweinedichtes Gebiet. Es besteht die Möglichkeit, dass
Grundwasser teilweise mit Gülle kontaminiert werden kann und somit eine Infektion mit Salmonellen
übers Wasser erfolgte, wenn dieses nicht adäquat mit Chlor behandelt wurde. Beide Faktoren lassen
auf eine ungenügende Hygiene schliessen.
In dieser Arbeit war die Salmonellenausscheidung der Sauen verknüpft mit dem Vorhandensein von
offenen Abflusssystemen für Kot und Harn, mangelhaften Schädlingsbekämpfungsprogrammen und
der Anzahl Sauen pro Herde. Die offenen Abflusssysteme können eine Infektionsquelle für Vögel und
Nager sein und ebenfalls zu einer Kontamination von Stiefeln und Arbeitsgeräten führen, so dass die
Infektion immer wieder in die Herde eingetragen wird. Schadnager können als Reservoir für
Salmonellen dienen. Auf Betrieben, wo eine Salmonelleninfektion stattgefunden hatte, wurden in 210% der Schadnager Salmonellen nachgewiesen. Wie auf den Mastbetrieben kann auch die
Sauenherdengrösse über mehrere Variable auf die Salmonellenausscheidung Einfluss genommen
haben.
Die Überwachung der Salmonellenprävalenz in Schweineherden bietet eine Basis für eine erfolgreiche
Interventionsstrategie. Der erste Schritt jeder Kontrollkampagne sollte es sein, die Prävalenz von
Salmonellen in den Betrieben zu reduzieren und saubere Herden zu erhalten. Zusätzlich sollten die
ermittelten Risikofaktoren Ziele dieser Kontrollprogramme sein.
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113 Mastbetriebe und 74 Zuchtbetriebe in Katalonien wurden bezüglich SalmonellenPrävalenz untersucht und den Faktoren, die dabei eine Rolle spielen können.
Dazu wurden gepoolte Kotproben auf den Mastbetrieben und Einzelkotproben auf den
Zuchtbetrieben gesammelt.
Die nachgewiesenen Salmonellen wurden serotypisiert, phagotypisiert und die
Antibiotikaresistenz abgeklärt.
Zusätzlich wurde auf 141 Betrieben Blut genommen und ein Fragebogen abgegeben.
Salmonellen konnten bei 20% der Mastbetriebe und 24% der Zuchtbetriebe isoliert
werden.
Mehr als 30% der Stränge waren resistent für Tetrazykline, Sulfonamide, Ampicillin
oder Streptomycin und 69% waren resistent für 3 und mehr Antibiotika.
Ersteller : Riccarda Ursprung
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77% der Betriebe wiesen mindestens ein seropositives Tier auf und 26% dieser
Betriebe hatten eine individuelle Seroprävalenz von 50% und mehr.
Die Faktoren, die mit der Salmonellenausscheidung in Mastbetrieben assoziiert waren
sind das Vorhandensein von anderen Tierarten, Herdengrösse und frühere Fälle von
Salmonellose. Bei den Zuchtbetrieben wurde die Ausscheidung beeinflusst durch
mangelhafte Schädlingsbekämpfung, offene Abflusssysteme für Kot und Harn und die
Anzahl Sauen pro Bucht.
Die Seropositivität war assoziiert mit mangelhaften Vogelschutznetzen und Wasser aus
eigenen Quellen.
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