One Health

Wenn resistente Keime reisen

Antibiotikaresistenzen nehmen zu und sie finden sich überall: in Menschen, Tieren, Pflanzen und der Umwelt. Um ihre Ausbreitung zu stoppen, müssen die Übertragungswege verstanden und unterbunden werden.

Thomas Gull

resistente keime
resistente keime
Infektionskrankheiten wie Tuberkulose gehören zu den weltweit häufigsten Todesursachen. Resistente Bakterien machen ihre Bekämpfung zunehmend schwerer. (Bild: iStock / iLexx)


Tieren kann es ergehen wie Menschen: Sie müssen ins Spital, werden dort behandelt und wenn sie wieder nach Hause kommen, bringen sie manchmal ungebetene Gäste mit: Bakterien, die gegen Antibiotika resistent sind. Diese Resistenzen können auf Menschen übertragen werden, die engen Kontakt mit ihren Tieren haben. Wie das geht, konnte die Tierärztin Barbara Willi aufzeigen. Willi ist Oberärztin für klinische Infektiologie an der Klinik für Kleintiermedizin am Tierspital der Universität Zürich. In einer Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Bern hat sie die Rolle von Kleintierkliniken bei der Verbreitung antibiotikaresistenter Bakterien untersucht. «Mehrere Kliniken wiesen deutlich unzureichende Hygienestandards und eine starke Belastung mit resistenten Keimen auf», erklärt Willi. 

Unzureichende Handhygiene

Besonders akut war die Situation in einer Klinik. Mehr als 20 Prozent der dort behandelten Hunde und Katzen wiesen nach ihrem Klinikaufenthalt hochresistente Bakterien auf. Nur bei einem Patienten wurden diese Bakterien bereits vor Klinikeintritt gefunden. «Alle anderen Tiere haben den Keim in der Klinik erworben», erklärt Barbara Willi. Wichtigstes Vehikel bei der Übertragung resistenter Keime sind die Hände des Personals. Wie sich zeigte, war die Hand­hygiene in allen untersuchten Tierkliniken unzureichend. 

Die in Tierkliniken erworbenen Resistenzen können nicht nur zum Problem für die Tiere, sondern auch für ihre Halter werden, wie Willi in einer anderen Studie zeigen konnte, in der zwei Hunde nach ihrem Klinik­aufenthalt weiterverfolgt wurden. Beide übertrugen die resistenten Keime auf ihre Besitzer. Bedenklich war, dass einer der Hunde über zwei Monate mit diesem Keim besiedelt blieb und der Keim in 24 Prozent der Um­gebungsproben im Haushalt nachgewiesen werden konnte. «Unsere Studien zeigen auf, dass Tierkliniken eine aktive Rolle bei der Verbreitung antibiotikaresistenter Bakterien spielen können», bilanziert die Infektiologin.

Rundum gesund

«Wollen wir Resistenzen wirksam bekämpfen, müssen wir ihre Verbreitungswege ganz genau kennen», betont Roger Stephan, Professor für Tierärztliche Lebensmittelsicherheit und -hygiene und Dekan der Vetsuisse-­Fakultät der UZH. Da die resistenten Keime in Mensch, Tier und in der Umwelt vorkommen, sollten sie gemäss Stephan mit dem One-Health-Ansatz erforscht werden, der alle drei Bereiche und insbesondere ihre Schnittstellen in den Blick nimmt. One Health, eine Gesundheit, geht davon aus, dass die Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt miteinander verbunden sind und sich wechselseitig bedingen: Mensch und Tier brauchen eine gesunde Umwelt, um gesund zu bleiben. Menschen brauchen gesunde Tiere und vice versa. Und: Tiere können Menschen krank machen und umgekehrt.

Die Antibiotikaresistenz steht ganz oben auf der Liste der One-Health-Themen. Denn nach wie vor sind Antibiotika die Speerspitze der wirksamen Behandlung von bakteriellen Infektionen. Mit der Selektion und Ausbreitung von resistenten Bakterien verliert diese Wunderwaffe der Medizin an Durchschlagskraft. Forschende warnen deshalb vor dem Nach-Antibiotika-Zeitalter, in dem viele Infektionskrankheiten, die heute noch gut behandelbar sind, wenn man sie rechtzeitig erkennt und bekämpft, wieder tödlich enden. 

Trotz Antibiotika gehören Infektionskrankheiten wie Lungenentzündungen, Durchfallerkrankungen oder Tuberkulose auch im 21. Jahrhundert zu den häufigsten Todesursachen weltweit – rund ein Drittel aller Todesfälle geht auf ihr Konto. Tödlich verlaufende bakterielle Infektionen sind auch in der entwickelten Welt ein immer grösseres Problem. In Europa nehmen so genannte nosokomiale Infektionen zu, das sind Infekte, die man sich im Krankenhaus holt.

Resistente Bakterien in Wasser und Gülle

Verantwortlich dafür sind auch resistente Bakterien, die in Spitälern ein ideales Umfeld vorfinden (siehe Kasten Seite 37). Gegen diese ist fast kein Kraut mehr gewachsen, weil sie oft multiresistent sind und es nur noch wenige Reserveantibiotika gibt, mit denen diese Keime bekämpft werden können. Diese Antibiotika sind gewissermassen die «atomare» Option bei der Bekämpfung von Infekten und werden treffend als «drugs of last resort» bezeichnet, als Medikamente, die eingesetzt werden sollten, wenn es gar nicht mehr anders geht. Nur: Auch gegen diese gibt es bereits Resistenzbildungen.

Bakterien finden neben der direkten Übertragung auch andere, verschlungenere Wege, um neue Wirte zu besiedeln und ihre Gene für Antibiotikaresistenz weiterzu­verbreiten. Besonders populäre Verbreitungswege führen über Gülle und Wasser. Resistente Bakterien werden von Menschen und Tieren ausgeschieden und gelangen dann übers Abwasser in die Kläranlage, wo sie nicht vollständig herausgefiltert werden, und von dort dann in Flüsse und Seen. Veterinärmediziner Roger Stephan hat in mehreren Studien erforscht, was das bedeutet. Sein Befund: «Im Wasser unserer Flüsse und Seen finden wir erschreckend häufig resistente Bakterien.» Als Faustregel gilt: je weiter unten im Flusslauf, desto wahrscheinlicher können diese nachgewiesen werden. 

Zufuhr mittels pflanzlichr Lebensmittel

Wer im Rhein schwimmt, tut dies deshalb besser in Chur als in Basel, und in Köln sollte man wahrscheinlich besser gar nicht mehr ins Wasser steigen. Stephan hat noch einen weiteren Mechanismus ausgemacht: «Unsere Felder werden in den Sommermonaten immer häufiger mit Wasser aus unseren Flüssen bewässert», erklärt er, «auf diesem Weg gelangen die Bakterien auch in pflanzliche Lebensmittel. Die Pflanzen können sie über die Wurzeln aufnehmen.» Wenn sie da mal drin sind, hilft auch das sorgfältigste Waschen nichts mehr, wir führen uns mit dem Salat neben Ballaststoffen und Vitaminen unter Umständen auch Resistenzen zu.

In die Umwelt gelangen resistente Bakterien auch mit der Gülle. Diesen Verbreitungsweg hat Veterinärmediziner Xaver Sidler, Professor für Schweinemedizin an der UZH, untersucht, indem er Futterklee und Sommerweizen mit Jauche aus einem Schweinestall düngte. Nach drei Wochen fanden sich sowohl im Boden wie auch auf den Pflanzen noch resistente Keime. Diese werden dann verfüttert oder im Fall des Weizens zu Mehl verarbeitet. Immerhin: «Beim Backen werden die resistenten Bakterien zerstört», erklärt Xaver Sidler. Das hat schon fast etwas Tröstliches, denn wenn man mit Veterinärmedizinern spricht, bekommt man den Eindruck, resistente Keime seine allgegenwärtig und kaum aufzuhalten.

Politik macht mobil

Mittlerweile macht auch die Politik gegen die Ausbreitung von Resistenzen mobil. Das unterstreicht etwa das Engagement des Bundes, der 2015 mit StAR – «Strategie Antibiotikaresistenz Schweiz» eine nationale Kampagne gegen Antibiotikaresistenz lanciert hat. In der Strategie ist unter anderem zu lesen: «Dass Bakterien gegen Antibiotika resistent werden, können wir nicht verhindern. Wir sind aber alle dafür verantwortlich, dass dieser natürliche Anpassungsprozess nicht forciert wird.»

Einsatz von Antibiotika halbiert

Was kann konkret unternommen werden, um diesen «natürlichen» Selektionsprozess der Bakterien, das heisst ihre Resistenzbildung, zu bremsen? Das Wichtigste, darin sind sich Veterinär- und Humanmediziner einig, ist der massvolle, gezielte Gebrauch von Antibiotika sowohl in der Human- wie auch in der Veterinärmedizin. Besonders heikel sind Antibiotika bei Tieren, aus denen Lebensmittel gewonnen werden. «In der Schweinemast konnte der Antibiotikaeinsatz in den letzten zehn Jahren mehr als halbiert werden», sagt Xaver Sidler. Wie geht das? «Das Wichtigste ist, dass die Tiere gar nicht krank werden», erklärt Dolf Kümmerlen, Oberarzt an der Klinik für Schweinemedizin des Tierspitals. Die Tiermediziner haben dazu ein Konzept und Empfehlungen entwickelt, die auf vier Säulen beruhen: Risikofaktoren erkennen, verbesserte Hygiene in den Ställen, optimale Umgebung für die Tiere und verhindern, dass Keime von aussen eingetragen werden. 

Bessere Hygiene und Haltung

Zur Hygiene gehört etwa, dass die Ställe gereinigt werden, bevor neue Mastschweine eingestallt werden; zur optimalen Umgebung die Temperatur, keine Zugluft und keine schädlichen Gase. Das ist deshalb wichtig, weil Schweine anfällig sind für Atemwegs- oder Durchfallerkrankungen. Und drittens sollten möglichst wenig Keime von aussen eingetragen werden, etwa durch Betreuungspersonal, den Zukauf von Tieren, Mäuse und Ratten, Insekten oder Futter und Wasser.

Die verbesserte Hygiene und Haltung reduziert den Infektionsdruck. Die Widerstandsfähigkeit der Tiere kann durch weitere Massnahmen verbessert werden, wie Xaver Sidler betont, etwa durch Zuchtziele, die die Gesundheit der Tiere mitberücksichtigen, oder durch präventive Massnahmen wie Impfungen.

Menschen sind keine Schleckstängel

Eine wichtige Initiative, die von den Zürcher Veterinärmedizinerinnen und -medizinern mitgetragen wird, ist das Antibiotikaverbrauchs-Monitoring, bei dem die Bauern in eine Datenbank eingeben, wie viel Antibiotika sie für welche Krankheit einsetzen. «Jedem Einzelnen wird dann angezeigt, wo wer im Vergleich mit anderen steht», erklärt Dolf Kümmerlen, «das spornt die Bauern an, möglichst sparsam zu sein.» Gleichzeitig liefert das Monitoring wichtige Daten für die Forschung und es macht Betriebe sichtbar, die immer noch grosse Mengen an Antibiotika einsetzen. Bilanz: In der Schweineproduktion wird schon einiges getan. «Doch das Potenzial ist noch lange nicht ausgeschöpft, wir haben noch einige Schutthaufen abzutragen», sagt Xaver Sidler. Klar ist: Der Einsatz von Antibiotika in der Tiermast ist nicht nur ein Gesundheitsproblem. Es ist für die Bauern auch eine Reputationsfrage, die existenziell werden kann. Wer will Lebensmittel essen, die mit antibiotikaresistenten Keimen verseucht sind?

Was für die Tiermast gilt, gilt erst recht für die Tierkliniken: Die Hygiene muss verbessert werden. «Eigentlich existieren gute Hygienekonzepte», sagt Barbara Willi, «nur müssen diese auch umgesetzt werden.» Dazu gehört, scheinbar banal, aber essenziell, eine gute Handhygiene. «Besonders vor dem Kontakt mit Tierpatienten und Tätigkeiten wie Blutentnahmen und Punktionen geht das oft vergessen.» Tiere mit resistenten Bakterien sollten in Kliniken isoliert und mit Schutzkleidung untersucht werden. Auf gute Hygiene achten sollten aber auch die Frauchen und Herrchen von Kleintieren: «Hunde und Katzen sollten Menschen nicht ablecken und auch nicht im gleichen Bett übernachten. Die Hände sollten nach jedem Kontakt gewaschen werden», rät Barbara Willi. Auch wenn dies im Alltag nicht immer einfach umsetzbar ist, sollten man sich strikt an diese Regeln halten. Denn unsere Haustiere können nicht nur antibiotikaresistente Bakterien übertragen, sondern auch andere krankmachende Erreger.

 

Schlafende Bakterien

Nicht nur resistente Keime, sondern auch bakterielle Krankheitserreger, die auf Antibiotika ansprechen, können zuweilen äusserst hartnäckig sein. So im Fall eines 40-jährigen Patienten, der mit einer In­fektion im Bereich seines Herzschrittmachers ins Universitätsspital Zürich kommt. Die Infektion wird mit Antibiotika behandelt. Als sich der Infekt verbessert, wird der Patient aus dem Spital entlassen. Er muss aber weiterhin Antibiotika einnehmen. «Der Patient hat die lange Therapie sehr diszipliniert durchgehalten», sagt Annelies Zinkernagel. Sie ist UZH-Professorin und Klinikdirektorin für Infektionskrankheiten und Spitalepidemiologie und behandelt am Universitätsspital Zürich (USZ) zusammen mit ihrem Team täglich Patientinnen und Patienten mit bakteriellen Infekten.

Trotz der vorbildlichen Disziplin des Patienten treten nach 14 Wochen antibiotischer Therapie Komplikationen auf. In seinem Blut finden sich die gleichen Bak­te­rien, die bereits den ersten Infekt ausgelöst haben. Interessanterweise sind diese nach wie vor empfindlich auf alle getesteten Anti­biotika, das heisst nicht resistent. Die Frage, die sich Annelies Zinkernagel stellt: «Wie können Bakterien, die nicht resistent sind, eine 14-wöchige Antibiotikatherapie überstehen und danach schnur­stracks einen neuen Infekt verursachen?» Ihre Antwort: «Sie haben sich an Orten versteckt, die für Immunzellen und Antibiotika schlecht zugänglich sind, und geschlafen.»

Wie Murmeltiere im Winter

Zinkernagel erforscht, wie sich solche «schla­fen­den» Bakterien verhalten. Sie tut dies mit dem Bakterium Staphylococcus aureus, dem gefährlichsten Mitglied der grossen und weit verzweigten Staphylokokken-Familie. S. aureus ist ein Bakterium, das viele Menschen auf der Haut oder in der Nase tragen. Es führt häufig zu schwierig zu behandelnden Infektionen.

Doch wie überstehen diese Bakterien ein 14-wöchiges Antibiotika-Dauerfeuer? Annelies Zinkernagel hat es herausgefunden und bereits erste Forschungsergebnisse im renommierten Fachmagazin PNAS publiziert. Die zentrale Erkenntnis: Die Schläfer, die als persistente Bakterien bezeichnet werden, gehen gewissermassen in Deckung, wenn sie einerseits durch Anti­biotika oder menschliche Immunzellen angegriffen werden und andererseits wenn sie sich in einer sauren Umgebung, wie sie in Abszessen herrscht, vorfinden. Dabei verhalten sie sich wie Murmeltiere im Winter: Sie verlangsamen gezielt Teile ihres Stoffwechsels. Das führt dazu, dass sie sich nicht mehr teilen. Das wiederum macht sie für Antibiotika «unsichtbar» – wie Tarnkappenbomber für den Radar. Zinkernagel erklärt, weshalb das so ist: «Antibiotika docken an bestimmten Stellen an die Bakterien an. Oft ist das dort, wo sich das Bakterium teilt, um sich zu vermehren.» Wenn sich die Bakterien nicht teilen, wer­den sie von den Antibiotika nicht «gesehen» und deshalb auch nicht angegriffen. Sie überleben den Sturm unbeschadet wie die schlafenden Murmeltiere die kalte Jahreszeit. Wenn sie nach der Antibiotikabehandlung wieder erwachen, können sich die Bakterien ungestört teilen und vermehren. 

Was passiert mit diesen Schläfern – können sie bekämpft werden? «Ja», sagt Annelies Zinkernagel, «dafür gibt es verschiedene mögliche Ansatzpunkte: Wir scheuchen sie aus ihrem Schlaf und greifen sie dann an. Oder wir hetzen Bakteriophagen auf sie, das sind Viren, die Bakterien zerstören.» Solche Strate-
gien, um den trä­gen Bakterien den Garaus zu machen, sind allerdings noch nicht ausgereift. Sie werden durch Annelies Zinkernagel und ihre Kolleginnen und Kollegen weiter erforscht und entwickelt.

Thomas Gull, Redaktor UZH Magazin

Kommentar schreiben

Die Redaktion behält sich vor, Kommentare nicht zu publizieren. Unberücksichtigt bleiben insbesondere anonyme, ehrverletzende, rassistische, sexistische, unsachliche oder themenfremde Kommentare sowie Beiträge mit Werbeinhalten.

Anzahl verbleibender Zeichen: 1000