Studie auf Rinderfarmen in Bangladesch weist Multiresistenzen und Colistin-Resistenzgen nach

Vier von 17 Pseudomonas-Isolaten waren gegen Colistin resistent

Bei einer Untersuchung von Rinderfarmen in Bangladesch fanden Forschende vier gegen Colistin resistente Isolate von Pseudomonas aeruginosa. Colistin ist ein Antibiotikum, das schwierigen Infektionen vorbehalten ist. Die Studie umfasste 158 Proben, die zwischen Oktober 2023 und Juni 2024 gesammelt wurden. Das Team wies außerdem mcr-1 nach, ein Gen, das mit Colistin-Resistenz in Verbindung steht – obwohl das Mittel laut den Studienautoren landesweit für Nutztiere und Tierfutter verboten ist.

Die am 25. März 2025 veröffentlichten Ergebnisse bündeln Daten von Rindern sowie aus Boden und landwirtschaftlich genutztem Wasser in Dhaka und Barisal. Von 24 Enterococcus-faecalis-Isolaten wurden 66,66 % als multiresistent eingestuft. Bei den 17 P.-aeruginosa-Isolaten lag der Anteil bei 23,52 % – das entspricht rund 16 beziehungsweise vier Isolaten.

Die Studie zu Rinderfarmen aus dem Jahr 2025, veröffentlicht in Discover Bacteria von einem Team um Abu Bakkar Siddique und Md Hafizur Rahman, weist auf ein praktisches Problem für die Tiergesundheit hin: Bakterien im Umfeld von Farmen können gleichzeitig gegen mehrere Medikamente resistent sein. Dadurch verringert sich die Auswahl, wenn Infektionen behandelt werden müssen.

Von antimikrobieller Resistenz spricht man, wenn ein Medikament gegen einen Mikroorganismus weniger wirksam wird. Die Bakterien – nicht das behandelte Tier oder der behandelte Mensch – entwickeln oder erwerben die Fähigkeit, dem Wirkstoff zu widerstehen. Die Überwachung der Resistenz bei Tieren und in ihrer Umgebung hilft festzustellen, wo schwer behandelbare Bakterien und Resistenzgene vorkommen.

Welche Proben die Forschenden untersuchten

Das Team entnahm Kotproben, Rektal- und Wundabstriche sowie Boden- und Wasserproben von Rinderfarmen. Die meisten stammten aus Dhaka, einige wenige aus Barisal. So untersuchten die Forschenden sowohl Bakterien in den Tieren als auch solche in der Farmumgebung.

Die Proben wurden unter sterilen Bedingungen entnommen, gekühlt aufbewahrt und innerhalb von sechs Stunden transportiert. Die Laboruntersuchungen fanden im AMR-Referenzlabor in Savar, Dhaka, statt. Die Forschenden züchteten Bakterien auf Selektivnährmedien und identifizierten sie biochemisch, unter anderem mit dem VITEK-2-System. Anschließend prüften sie die Reaktion der Bakterien auf Antibiotika.

E. faecalis wurde in 24 der 158 Proben nachgewiesen, also in 15,18 %. P. aeruginosa fand sich in 17 Proben, entsprechend 10,75 %. Ein Isolat ist eine Bakterienkultur, die aus einer Probe gewonnen wird, damit Forschende sie identifizieren und untersuchen können.

Die wichtigsten Daten ordnen die Ergebnisse ein:

• 2022: Eine frühere Studie aus Bangladesch wies resistente Enterokokken bei Nutztieren und in frischem Fleisch aus dem Einzelhandel nach.
• Oktober 2023 bis Juni 2024: Für die Untersuchung der Rinderfarmen sammelten und analysierten die Forschenden die 158 Proben.
• 25. März 2025: Die Studie zu den Rinderfarmen wurde in Discover Bacteria veröffentlicht.

Warum diese beiden Bakterien wichtig sind

P. aeruginosa ist ein opportunistischer Krankheitserreger. Das bedeutet, dass er unter bestimmten Bedingungen Krankheiten auslösen kann, insbesondere bei Tieren oder Menschen mit geschwächter Abwehr. Er kann Atemwegs- und Harnwegsinfektionen verursachen und Biofilme bilden. Dabei handelt es sich um Bakteriengemeinschaften, die sich in einer schützenden Schicht an Oberflächen anheften und Infektionen schwerer behandelbar machen können.

E. faecalis lebt häufig im Verdauungstrakt. Unter bestimmten Bedingungen kann das Bakterium Infektionen verursachen, darunter Mastitis, eine Entzündung des Euters, und Endokarditis, eine Entzündung der Herzinnenhaut. Es kann außerdem Resistenzgene tragen, die auch für die weitere Bakterienpopulation relevant sind.

Die beiden Erreger geben Forschenden somit unterschiedliche Einblicke in die Gesundheit auf Farmen. Der eine ist ein anpassungsfähiges Umweltbakterium, das Krankheiten auslösen kann; der andere ein verbreiteter Darmkeim, der krank machen und als Reservoir für Resistenzen dienen kann.

Farmarbeiter, Tierärzte, Tiere und die Umwelt können über Wunden, Kot, Wasser und verunreinigte Oberflächen miteinander in Kontakt kommen. Die Studienautoren nennen direkten Kontakt und die Lebensmittelkette als mögliche Wege, über die mit Nutztieren verbundene resistente Bakterien zu Menschen gelangen könnten.

Enterokokken wiesen häufiger Mehrfachresistenzen auf

Die E.-faecalis-Isolate wurden gegen 13 Antibiotika getestet. Isolate, die gegen mehr als drei Antibiotikaklassen resistent waren, stuften die Forschenden als multiresistent ein. Nach dieser Definition erreichten etwa zwei Drittel der 24 Isolate den Grenzwert.

Die höchste berichtete Resistenzrate entfiel mit 70,83 % auf Cefuroxim, gefolgt von Penicillin mit 66,67 %. Keines der Isolate wurde als empfindlich gegenüber Penicillin eingestuft. Resistenz und intermediäre Reaktion sind getrennte Laborkategorien. Daher kann die Resistenzrate unter 100 % liegen, obwohl kein Isolat als empfindlich eingestuft wurde.

Unter den gegen E. faecalis getesteten Antibiotika wies Tigecyclin mit 70,83 % die höchste berichtete Empfindlichkeitsrate auf; 12,50 % der Isolate waren resistent. Bei Nitrofurantoin und Linezolid lag die Empfindlichkeitsrate jeweils bei 58,33 %. Gegenüber Ciprofloxacin waren nur 12,50 % der Isolate empfindlich.

Einige Kombinationen aus Wirkstoff und Bakterienart müssen besonders vorsichtig interpretiert werden. Enterokokken sind von Natur aus gegen Cephalosporine resistent, die Antibiotikagruppe, zu der Cefuroxim und Cefoxitin gehören. Bei der Bewertung von Behandlungsmöglichkeiten und erworbenen Resistenzen muss ihre Reaktion auf diese Wirkstoffe daher zusammen mit den biologischen Eigenschaften des Erregers betrachtet werden.

Pseudomonas blieb gegenüber mehreren Wirkstoffen empfindlich

Alle 17 P.-aeruginosa-Isolate waren in den Labortests gegenüber Meropenem empfindlich. Bei Gentamicin und Imipenem lag die Empfindlichkeit jeweils bei 94,12 %, also bei 16 von 17 Isolaten. Für Amikacin und Cefepim betrug sie jeweils 88,24 % beziehungsweise 15 Isolate.

Keines der Isolate wurde als resistent gegenüber Amikacin oder Cefepim eingestuft, bei einigen zeigte sich jedoch eine intermediäre Reaktion. Bei Piperacillin reagierten 58,82 % der Isolate intermediär. Das zeigt, warum eine einfache Einteilung in empfindlich und resistent einen Teil der Ergebnisse nicht abbilden würde.

Die höchste berichtete Resistenzrate in dieser Gruppe entfiel mit 35,29 % auf Tigecyclin. P. aeruginosa ist generell wenig empfindlich gegenüber Tigecyclin. Auch dieses Ergebnis muss daher im Zusammenhang mit den natürlichen Abwehrmechanismen des Bakteriums betrachtet werden.

Für Tierärzte können diese Messwerte weitere Untersuchungen unterstützen und zu einer sorgfältigen Verschreibung beitragen. Die Wahl eines Medikaments hängt weiterhin vom verursachenden Erreger, dem Infektionsort, dem Zustand des Tieres und den veterinärmedizinischen Vorschriften für seinen Einsatz ab.

Colistin-Ergebnisse rücken Verbot in den Fokus

Colistin wurde gesondert anhand der minimalen Hemmkonzentration (MHK) untersucht. Sie gibt die niedrigste Konzentration eines Antibiotikums an, die das sichtbare Bakterienwachstum hemmt. Die Forschenden testeten verschiedene Konzentrationen mit einem Agar-Verdünnungsverfahren.

Vier P.-aeruginosa-Isolate, also 23,53 %, wurden bei Konzentrationen von mindestens vier Mikrogramm pro Milliliter als resistent eingestuft. Drei Isolate (17,65 %) reagierten bei zwei Mikrogramm pro Milliliter intermediär. Die übrigen zehn wurden als empfindlich eingestuft: fünf bei einem Mikrogramm pro Milliliter und fünf bei 0,5 Mikrogramm pro Milliliter oder weniger.

Bei den E.-faecalis-Isolaten berichteten die Autoren keine Colistin-Resistenz. Enterokokken sind von Natur aus gegen Polymyxine resistent, zu denen Colistin gehört. Für die klinische Interpretation sind deshalb artspezifische Teststandards und Kenntnisse über diese natürliche Resistenz erforderlich.

Nach Angaben der Autoren ist der Einsatz von Colistin bei Nutztieren und in Tierfutter in Bangladesch verboten. Der Nachweis von Resistenzen und eines damit verbundenen Gens macht die Überwachung sowohl für die Tiergesundheit als auch zum Schutz eines Antibiotikums relevant, das bei schwer behandelbaren Infektionen beim Menschen eingesetzt wird. Wie die festgestellte Resistenz entstanden ist und auf die Farmen gelangte, bleibt offen.

Gensuche liefert zusätzliche Details und eine Zahlenabweichung

Die Forschenden suchten mithilfe der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) nach neun ausgewählten Resistenzgenen. Bei der PCR wird gezielt nach bestimmten Abschnitten des Erbguts gesucht. So lässt sich im Labor prüfen, ob ein bestimmtes Gen vorhanden ist.

Bei den E.-faecalis-Isolaten wurden blaCTX-M in 41,66 %, blaOXA-48 in 25 %, VIM-1 in 12,5 % und blaNDM-1 in 8,3 % nachgewiesen. Bei 24 getesteten Isolaten entsprechen diese Anteile etwa zehn, sechs, drei beziehungsweise zwei Isolaten. Die Gene stehen mit Mechanismen in Verbindung, die Wirkstoffe aus der Gruppe der Beta-Laktam-Antibiotika unwirksam machen können.

Die Forschenden wiesen auch mcr-1 in P. aeruginosa nach. Im Ergebnisteil der Studie wird die Häufigkeit mit 21,05 % angegeben, im Abstract dagegen mit 23,52 %. Die Studie nennt 17 P.-aeruginosa-Isolate; wegen der unterschiedlichen Prozentangaben bleibt unklar, wie häufig das Gen genau vorkam.

Resistenzgene können sich über mobile DNA-Abschnitte, darunter Plasmide, zwischen Bakterien verbreiten. Die Autoren forderten eine Genomsequenzierung, bei der das Erbgut der Bakterien deutlich umfassender untersucht wird, um die Verteilung und Verbreitung von Resistenzgenen zwischen Nutztieren, Farmumgebungen und tiermedizinischen Einrichtungen zu erforschen.

Die Studie berichtete außerdem über statistische Zusammenhänge zwischen den Reaktionsmustern auf Antibiotika: bei P. aeruginosa zwischen Ciprofloxacin und Imipenem sowie zwischen Meropenem und Levofloxacin; bei E. faecalis zwischen Chloramphenicol und Ciprofloxacin sowie zwischen Cefoxitin und Cefuroxim. Die Autoren schlugen weitere molekulare Untersuchungen vor, um die Mechanismen hinter diesen Zusammenhängen zu erforschen.

Frühere Studien aus Bangladesch wiesen Resistenzen auch in Fleisch nach

Eine Studie zu Enterokokken aus dem Jahr 2022 untersuchte 352 Proben von Nutztieren und frischem Fleisch aus dem Einzelhandel in Bangladesch. In 201 Proben, also 57 %, wurden Enterokokken nachgewiesen. Der Anteil lag bei Proben von Farmen bei 62 % und bei Proben aus dem Einzelhandel bei 41 % – ein Unterschied von 21 Prozentpunkten.

E. faecalis machte in dieser Untersuchung 52 % der Isolate aus. Bei den getesteten Enterokokken wurde eine Resistenz gegen Tetracyclin in 74 %, gegen Erythromycin in 65 % und gegen Ciprofloxacin in 34 % der Fälle festgestellt.

Die frühere Forschungsgruppe identifizierte 51 Enterokokken, die gegenüber Vancomycin nicht empfindlich waren. Davon waren 47 multiresistent und 20 resistent gegen Linezolid, ein weiteres Medikament gegen schwer behandelbare Infektionen. Das entspricht etwa 92 % beziehungsweise 39 % der 51 Isolate.

Es wurden die Vancomycin-Resistenzgene vanA, vanB und vanC2/C3 sowie Gene nachgewiesen, die mit an Infektionen beteiligten Bakterieneigenschaften verbunden sind, darunter gelE, asa1 und cpd. In der neueren Studie zu Rinderfarmen wurde vanB bei den E.-faecalis-Isolaten nicht gefunden. Die Untersuchungen umfassten unterschiedliche Probengruppen: Die frühere Studie schloss Fleisch aus dem Einzelhandel und mehrere Enterococcus-Arten ein; die neuere konzentrierte sich auf zwei Bakterienarten von Rinderfarmen und aus deren Umgebung.

Welche Fragen eine umfassendere Überwachung beantworten muss

Die Studie zu den Rinderfarmen bietet eine Momentaufnahme ausgewählter Betriebe während eines festgelegten Erhebungszeitraums. Die meisten Proben stammten aus Dhaka, deutlich weniger aus Barisal. Bei der Suche nach Resistenzgenen wurden neun Zielgene untersucht. Die Autoren forderten eine breiter angelegte Überwachung und Genomsequenzierung, um Resistenzen in miteinander verbundenen tierischen und ökologischen Bereichen zu erforschen.

Wiederholte Probenahmen auf mehr Farmen könnten zeigen, ob dieselben Resistenzmuster bestehen bleiben, sich ausbreiten oder verändern. Eine Sequenzierung könnte ein genaueres Bild der nachgewiesenen Gene und der Bakterien liefern, die sie tragen. Werden zusätzlich zu den Laborergebnissen auch Daten zum Antibiotikaeinsatz erhoben, ließen sich Verschreibungspraktiken besser mit Resistenzmustern in Verbindung bringen.

Für den Nutztiersektor Bangladeschs ist das unmittelbare Problem konkret: Einige auf Rinderfarmen nachgewiesene Bakterien waren gegen mehrere Antibiotikaklassen resistent. Vier P.-aeruginosa-Isolate waren nach den Testkriterien der Studie gegen Colistin resistent. Die Forschenden schlagen als zentrale Maßnahmen eine bessere Überwachung, Infektionsprävention und tierärztliche Kontrolle vor.

Die wichtigsten Punkte

• Die Forschenden untersuchten 158 Proben von Rinderfarmen und aus der Umwelt, die zwischen Oktober 2023 und Juni 2024 in Dhaka und Barisal gesammelt wurden.
• Bei 66,66 % der 24 E.-faecalis-Isolate und 23,52 % der 17 P.-aeruginosa-Isolate wurde Multiresistenz festgestellt.
• Vier P.-aeruginosa-Isolate wurden als colistinresistent eingestuft; drei reagierten intermediär.
• Das Colistin-Resistenzgen mcr-1 wurde nachgewiesen. Die in Abstract und Ergebnisteil der Studie angegebenen Häufigkeiten weichen jedoch voneinander ab.
• Alle 17 P.-aeruginosa-Isolate waren im Labortest gegenüber Meropenem empfindlich.
• Auch frühere Studien aus Bangladesch wiesen multiresistente Enterokokken bei Nutztieren und in Fleisch aus dem Einzelhandel nach.
• Die Autoren forderten eine breiter angelegte Überwachung und Genomsequenzierung, um die Verbreitung von Resistenzgenen zu untersuchen.