Vorkommen und Expression von ß-Laktamase A und B bei Yersinia enterocolitica 4/O:3 Stämmen aus Bayern mittels Polymerase-Ketten-Reaktion und Agardiffusionstest

Die vermehrte Anwendung antimikrobieller Wirkstoffe in der Human-
und Veterinärmedizin hat zu einer Zunahme und Selektion
antibakteriell resistenter Zoonoseerreger, wie Yersinia
enterocolitica geführt. Resistenzmechanismen dieser Bakterien
beruhen auf der Bildung chromosomal-kodierter ß-Laktamasen (A und
B). Aufgrund unterschiedlichen Vorkommens der ß-Laktamase-Gene und
der Expression dieser Enzyme innerhalb der einzelnen Y.
enterocolitica Biotypen weisen diese eine heterogene
Antibiotikaempfindlichkeit auf. In Deutschland stehen besonders
Infektionen mit Y. enterocolitica Bioserotyp 4/O:3 an erster
Stelle. Obwohl dieser Bioserotyp beide chromosomalen ß-Laktamasen
bildet, wurden bei Y. enterocolitica Stämmen aus Bayern eine
Amoxicillin/Clavulansäure-Antibiotika-Empfindlichkeit belegt. Ziel
dieser Studie war das Vorkommen der Gene und die Expression für
ß-Laktamase A und B bei 200 aus Bayern isolierten Y. enterocolitica
4/O:3 Stämmen mittels PCR und Agardiffusionstest zu untersuchen.
Von den untersuchten Stämmen waren 60 humanen und 140 porcinen
Ursprungs. Für den Nachweis der ß-Laktamase-Expression wurden im
Doppelplättchenagardiffusionstest pro Stamm je zwei
Müller-Hinton-Agarplatten mit einer Bakteriendichte von 107 KbE/ml
beimpft und zusammen mit den zwei Antibiotikatestplättchen
Ticarcillin (75 μg) und Amoxicillin/Clavulansäure (2/1 μg)
bebrütet. Anschließend wurde die Expression der ß-Laktamase A und B
anhand der Hemmhofgrößen um Ticarcillin und
Amoxicillin/Clavulansäure bestimmt. Zur Überprüfung einer
temperaturabhängigen ß-Laktamase-Expression wurde der
Doppelplättchenagardiffusionstest bei den Bebrütungstemperaturen
30°C und 25°C durchgeführt. Im Anschluss wurden dieselben Stämme
mittels konventioneller PCRMethode auf das Vorliegen der
ß-Laktamasegene blaA und blaB überprüft. Die Auswertung der PCR
Ergebnisse zeigte, dass bei 199 (99,5 %) der 200 untersuchten Y.
enterocolitica 4/O:3 Stämme das blaA-Gen vorlag. Von diesen 199
Stämmen zeigten 198 Stämme auch eine BlaA-Expression in der
Agardiffusion. Nur ein aus Schweine-Tonsillen isolierter Stamm
zeigte trotz blaA-Gen keine BlaA-Expression. Bei einem der 200
untersuchten Stämme konnte mit Hilfe der PCR kein blaA-Gen
nachgewiesen werden. Trotzdem zeigte dieser aus Hackfleisch
isolierte Stamm im Agardiffusionstest eine BlaA-Expression. Das
blaB-Gen wurde bei allen untersuchten Y. enterocolitica 4/O:3
Stämmen nachgewiesen. Im Agardiffusionstest exprimierten 3 humane
und 1 porciner Stamm keine BlaB. Der Vergleich der
Bebrütungs-temperaturen 30°C und 25°C zeigte einen Unterschied in
der HHR-Größe um Ticarcillin. Während bei 30°C die meisten Stämme
einen HHR von 3 mm aufwiesen, hatten die meisten Stämme bei 25°C
einen HHR von 2 mm. Die durchgeführte Studie zeigt, dass nahezu
alle (199/200) der aus Bayern isolierten und untersuchten Y.
enterocolitica 4/O:3 Stämme die chromosomalen Gene für blaA und
blaB besitzen. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass fast alle
dieser Stämme beide ß-Laktamasen auch exprimieren. Die in einer
vorangegangenen Studie ermittelte Empfindlichkeit dieser Stämme
gegen Amoxicillin/Clavulansäure (20/10 μg) ist einerseits auf den
10fach höher konzentrierten Wirkstoff, andererseits auf eine
geringere Expressionsmenge der ß-Laktamase B zurückzuführen. Die
Bebrütungstemperatur zeigte keinen Einfluss auf die eigentliche
ß-Laktamase-Expression, lässt aber einen Einfluss auf die
Expressionsmenge vermuten.