Uncovering linezolid resistance in Enterococcus isolates from Tunisian traditional healthy chickens: A One health surveillance study

In den stillen Ecken des ländlichen Tunesiens gedeiht eine andere Art der Landwirtschaft. Es handelt sich nicht um die riesigen, industriellen Betriebe, wie man sie in vielen Teilen der Welt sieht, sondern um eine kleinteilige, traditionelle Geflügelhaltung, bei der Familien Hühner für den eigenen Tisch oder den lokalen Verkauf aufziehen. Diese Vögel leben in engem Kontakt mit ihren Besitzern und der Umgebung, ein Aufbau, der einen bedeutenden Teil der lokalen Wirtschaft definiert. In den Eingeweiden dieser gesunden Hühner leben Bakterien namens Enterokokken. Für den Großteil sind diese Mikroben harmlose Bewohner, Teil der natürlichen Gemeinschaft im Tier. Einige Stämme von Enterokokken können jedoch schwere Infektionen beim Menschen verursachen, und es wächst die Sorge, dass diese Bakterien lernen, die Medikamente zu ignorieren, die Ärzte zu ihrer Behandlung einsetzen. Eines der mächtigsten Werkzeuge im Arsenal eines Arztes ist ein Antibiotikum namens Linezolid, ein Medikament, das für die hartnäckigsten Infektionen reserviert ist, wenn andere Behandlungen versagen. Wenn diese Bakterien lernen, diese letzte Verteidigungslinie zu ignorieren, könnten die Folgen für die öffentliche Gesundheit schwerwiegend sein. Die Frage, der sich Forscher stellen, ist, ob diese resistenten Bakterien an Orten lauern, die wir am wenigsten erwarten, wie etwa den traditionellen Farmen, die die lokale Gemeinschaft mit Lebensmitteln versorgen.

Ein Team von Wissenschaftlern machte sich daran, diese Möglichkeit zu untersuchen, indem sie direkt in die Därme von Hühnern aus acht verschiedenen traditionellen Farmen in Nordtunesien blickte. Zwischen Oktober 2020 und Juli 2021 sammelten sie Proben aus den Zäkamen, also den Ausstülpungen am Ende des Hühnerdarms, von 107 gesunden Vögeln. Die Forscher verwendeten keine Anästhesie oder spezielle Verfahren; sie sammelten die Proben einfach unmittelbar nach der Schlachtung der Hühner für den Verzehr, was ein routinemäßiger Teil der lokalen Praxis ist. Sie züchteten die Bakterien aus diesen Proben anschließend in einem Labor, identifizierten die spezifischen Arten der vorhandenen Enterokokken und testeten, wie sie auf eine breite Palette von Antibiotika reagierten. Das Ziel war es zu sehen, ob einige dieser Bakterien eine Resistenz gegen Linezolid oder andere Medikamente entwickelt hatten, und um die genetische Zusammensetzung etwaiger resistenter Stämme zu verstehen.

Die Studie ergab, dass die Darmbakterien der Hühner, obwohl die Tiere gesund waren, nicht völlig unschuldig waren. Von den 105 identifizierten verschiedenen Bakterienstämmen zeigten eine kleine, aber signifikante Anzahl eine Resistenz gegen Linezolid. Konkret enthielten sieben Proben, was etwa 6,5 Prozent der Gesamtzahl entspricht, Bakterien, die in der Gegenwart dieses starken Medikaments überleben konnten. Diese resistenten Bakterien gehörten zu drei verschiedenen Spezies: Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium und Enterococcus gallinarum. Was diese Entdeckung besonders wichtig machte, war der genetische Mechanismus hinter der Resistenz. Jeder einzelne dieser sieben resistenten Stämme trug ein spezifisches Gen namens optrA. Dieses Gen wirkt wie ein Schutzschild, der es den Bakterien ermöglicht, das Antibiotikum aus ihren Zellen herauszupumpen, bevor es Schaden anrichten kann. Die Forscher fanden keine anderen bekannten Resistenzgene wie cfr oder poxtA, was darauf hindeutet, dass optrA der alleinige Treiber dieser Resistenz in diesen speziellen Hühnern war.

Die Ausbreitung dieser resistenten Bakterien beschränkte sich nicht auf einen einzigen Ort. Die sieben resistenten Stämme wurden auf drei verschiedenen Farmen gefunden, von denen einige durch eine Entfernung von 57 Kilometern getrennt waren. In einem bemerkenswerten Fall trugen zwei Hühner von Farmen, die so weit voneinander entfernt waren, Enterococcus faecium-Bakterien, die nicht nur resistent gegen Linezolid waren, sondern auch genetisch identisch waren und einem neu identifizierten Familientyp namens ST2516 angehörten. Dies deutet darauf hin, dass derselbe Bakterienstamm zwischen verschiedenen Farmen wandert, wahrscheinlich durch die Umwelt oder die Bewegung von Menschen und Tieren. Die Forscher stellten auch fest, dass diese resistenten Bakterien nicht nur gegen Linezolid resistent waren, sondern oft auch gegen viele andere gängige Antibiotika, einschließlich Tetracyclin und Ciprofloxacin, was sie zu dem macht, was man als multiresistent bezeichnet.

Jenseits der Antibiotikaresistenz untersuchten die Forscher, ob diese Bakterien Gene tragen, die sie für Menschen gefährlicher machen, bekannt als Virulenzfaktoren. Sie fanden heraus, dass die meisten der Linezolid-resistenten Stämme ein Gen namens hyl tragen, das ein Enzym produziert, das in der Lage ist, Gewebebarrieren im Körper abzubs zu bauen. Diese Fähigkeit hilft den Bakterien, in einen Wirt einzudringen und sich darin auszubreiten. Ein resistenter Stamm trug zudem ein Gen namens agg, das den Bakterien hilft, zusammenzukleben und an Zellen anzuhaften. Während die Hühner selbst keine Anzeichen von Krankheit zeigten, wirft das Vorhandensein dieser aggressiven Eigenschaften in Bakterien, die starke Medikamente überleben können, Fragen darüber auf, wie leicht sie vom Bauernhof zum Menschen gelangen könnten. Die Landwirte berichteten, dass sie diese Hühner niemals mit Antibiotika behandelt hätten, dennoch war die Resistenz dennoch vorhanden. Dies deutet darauf hin, dass die Bakterien die Resistenzgene aus der Umgebung aufnehmen könnten, vielleicht durch kontaminierte Wasserquellen oder Lebensmittelabfälle, die die Hühner konsumieren, statt durch direkte medizinische Behandlung.

Die Ergebnisse zeichnen das Bild einer „Low-Noise“-Ausbreitung von Resistenzen, bei der gefährliche Bakterien leise in traditionellen landwirtschaftlichen Systemen zirkulieren, die oft unüberwacht bleiben. Im Gegensatz zu großen Industriefarmen, in denen der Einsatz von Antibiotika verfolgt wird, operieren diese kleinen, familiengeführten Betriebe mit weniger Aufsicht, was ein verborgenes Reservoir für resistente Bakterien schafft. Die Studie verdeutlicht, dass die Resistenz gegen Linezolid, ein Medikament der letzten Instanz, nicht auf Krankenhäuser oder intensive Landwirtschaft beschränkt ist, sondern in der traditionellen ländlichen Wirtschaft präsent ist. Die Forscher betonen, dass ohne bessere Überwachungs- und Kontrollmaßnahmen in diesen Umgebungen diese resistenten Bakterien weiter verbreitet werden könnten und schließlich über die Nahrungskette oder direkten Kontakt den Menschen erreichen könnten. Die Entdeckung des optrA-Gens in Enterococcus gallinarum in dieser Region markiert das erste Mal, dass diese spezifische Resistenz in dieser Art von Bakterien in der afrikanischen traditionellen Geflügelhaltung gefunden wurde, was der globalen Erkenntnis darüber, wie Antibiotikaresistenzen reisen, eine neue Ebene hinzufügt.

Letztendlich unterstreicht die Arbeit die Notwendigkeit eines breiteren Ansatzes für die Gesundheit, der das Wohlergehen von Tieren, der Umwelt und Menschen miteinander verbindet. Die Anwesenheit dieser resistenten Stämme in gesunden Hühnern deutet darauf hin, dass die Barriere zwischen landwirtschaftlicher und menschlicher Gesundheit dünner ist als bisher angenommen. Durch die Identifizierung dieser verborgenen Bedrohungen in der traditionellen Landwirtschaft liefert die Studie eine entscheidende Warnung: Um die Wirksamkeit lebensrettender Medikamente zu schützen, muss die Überwachung über die Klinik hinausgehen und auch in die stillen, unregulierten Räume vordringen, in denen unsere Lebensmittel gezüchtet werden. Die hier gesammelten Daten dienen als Aufruf zum Handeln für eine strengere Überwachung, um sicherzustellen, dass die Ausbreitung dieser resistenten Bakterien erkannt und kontrolliert werden kann, bevor sie zu einer Krise für die öffentliche Gesundheit wird.