Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE) bei Patienten und in der aquatischen Umwelt

Abstract

Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE) treten als Erreger von nosokomialen Infektionen immer häufiger auf und schränken die Therapiemöglichkeiten deutlich ein. In den eigenen Untersuchungen wurde das Vorkommen von Vancomycin-resistenten Enterococcus faecium (VREf) bei Patienten und in der aquatischen Umwelt (Abwasser und Oberflächenwasser) über einen Zeitraum von sechs Jahren (2004 bis 2009) untersucht. Eine Genotypisierung mittels Pulsfeld- Gelelektrophorese (PFGE) von 294 VREf sollte Aufschluss über genetische Verwandtschaften geben. rnEs konnte gezeigt werden, dass VREf in der aquatischen Umwelt weit verbreitet sind. In Bezug auf ihre genetische Diversität zeigten sie ein breites Spektrum an Variabilität. Ebenso konnte im zeitlichen Auftreten von VREf-Typen eine Dynamik beobachtet werden, wodurch sich Veränderungen der Population mit zeitlichem Wechsel ergaben. Enge Verwandtschaften zwischen VREf von Patienten und VREf aus der aquatischen Umwelt konnten nachgewiesen werden. Für zwei VREf gelang der Nachweis des Eintrags in die aquatische Umwelt, von Patienten aus dem Krankenhaus als Eintragsquelle ausgehend, während Zeiten eines Ausbruchs mit nosokomialen Erregern auf den Stationen. rnZusätzlich zur VREf-Population wurden außerdem die Wirkungsweise und Effizienz einer Elektroimpulsanlage untersucht, um ein zukunftsorientiertes Verfahren zur Desinfektion von bakteriell belasteten Abwässern zu entwickeln. Weiterführend wurde getestet, inwiefern sich verschiedene klinisch relevante VREf durch ein gepulstes elektrisches Feld abtöten lassen. rnEs konnte gezeigt werden, dass das synergistische Zusammenwirken des elektrischen Feldes und der Prozesstemperatur die Höhe der Keimzahlreduktion der Enterokokken beeinflussen. Dabei wurde eine isolatabhängige Elektroresistenz der VREf gegenüber gepulsten elektrischen Feldern bewiesen. Die untersuchten VREf ließen sich, im Gegensatz zu einem Vancomycin-sensiblen Stamm, nicht effizient durch die Elektroimpulsanlage abtöten, was den praktischen Einsatz einer solchen Elektroimpulsanlage als wirkungsvolles Desinfektionsverfahren in Frage stellte.

Vancomycin-resistant enterococci (VRE) has emerged as important nosocomial pathogens more frequently in recent years. Due to their antibiotic resistance the possibilities of treating infections are limited. The occurrence of Vancomycin-resistant Enterococcus faecium (VREf) in patients and in the aquatic environment (sewage and surface water) was analyzed over a time period of six years (2004 to 2009). Genotyping of 294 VREf by Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE) should give information about the genetic relationships. The results showed a wide dissemination of different VREf in the aquatic environment and thus a high genetic diversity. Likewise changes in the temporal occurrence of certain VREf-types were observed, showing dynamic changes of the population over time. It was proved that there is a close relationship between VREf from patients and VREf from the aquatic environment. rnThe hospitalized patients were identified as the source of dissemination of two VREf-types into the aquatic environment. rnBesides the population of VREf, the mode of action and efficacy of a pulsed electric field (PEF)-plant was examined. This should give more information if treating sewage with PEF is an effective method to disinfect bacterial contaminated water. The killing effect of PEF on clinical relevant enterococci in sewage was tested. Results showed a synergistic interaction of the electric field and the processing temperature, influencing the reduction of the number of living enterococci. In contrast to the Vancomycin-susceptible strain, resistance against PEF of certain VREf-types was observed. For this reason, the practical application of the PEF-plant as an effective disinfection method of (sewage) water has to be reconsidered.