Journal Club 11.06.2018

Zoonotisches Potenzial von Clostridium difficile

In einer groß angelegten Studie wurde untersucht, ob auch Haustiere ein Risikofaktor für Clostridium difficile-Infektionen beim Menschen sein könnten. Hintergrund sind Gemeinsamkeiten, die nachgewiesene Erreger bei beiden Spezies zeigen.

Clostridium (C.) difficile-Infektionen können beim Menschen sehr unterschiedlich verlaufen. Die Spannbreite reicht vom symptomlosen Träger bis zur lebensbedrohlichen Darmerkrankung. Am häufigsten wird C. difficile im Gesundheitswesen, also in Einrichtungen wie Krankenhäusern, diagnostiziert. Schätzungen gehen aber davon aus, dass etwa ein Viertel der Infektionen auch in der allgemeinen Bevölkerung auftritt. Dies wirft Fragen hinsichtlich möglicher Infektionsquellen und Übertragungswege auf, insbesondere, da Bakterienstämme, die beim Menschen eine bedeutende Rolle spielen, vermehrt auch bei verschiedenen Tierarten isoliert werden konnten.

Zusammenhang zwischen Mensch und Tier
Die Überschneidungen zeigen, wie wichtig es ist, die Bedeutung des Bakteriennachweises beim Tier und ein mögliches Übertragungsrisiko genauer zu untersuchen. Ziel der Studie war es daher, herauszufinden, ob neben den drei bereits bekannten Risikofaktoren (Alter, Hospitalisierung und Antibiotikaeinnahme) auch Haustiere eine Rolle bei der Infektion des Menschen spielen könnten.
Hierfür wurden Kot- bzw. Stuhlproben von Hunden, Katzen und deren Besitzern auf C. difficile untersucht. Um auch demografische Faktoren zu erfassen, wurde zusätzlich eine epidemiologische Analyse mittels Fragebogen durchgeführt.

Ergebnisse
Von den insgesamt 1418 Proben stammten 840 von Hunden bzw. Katzen und 578 von deren Besitzern. Die Isolierungsrate von C. difficile war mit 3 (25/840) bzw. 2,9 Prozent (17/578) trotz der empfindlichen Nachweisverfahren niedrig. Die isolierten Bakterienstämme wurden unter anderem anhand ihrer Ribotypen charakterisiert (PCR Ribotypisierung). So konnten aus den Kotproben der Tiere acht verschiedene Ribotypen isoliert werden, aus den Stuhlproben der Menschen zwölf. Drei Ribotypen wurden sowohl beim Menschen als auch beim Tier gefunden. Dennoch: C. difficile trat nicht gleichzeitig bei Tieren und Menschen aus demselben Haushalt auf.
Interessant war, dass ein bekannter Krankenhaus-assoziierter Stamm in erster Linie in Tierproben gefunden wurde. Zudem wurden zwei potenziell hochpathogene Ribotypen aus Hundekotproben isoliert. Hier gibt es also durchaus mögliche Infektionsquellen.

Fazit
Die Ergebnisse dieser Studie lassen darauf schließen, dass das zoonotische Risiko für C. difficile-Infektionen durch Hunde und Katzen zwar gering ist, aber auf keinen Fall ausgeschlossen werden kann. Möglicherweise stellt auch der Mensch ein Risiko für das Tier dar. Dass nur jeweils eine Probe pro Tier/Mensch genommen wurde, ist sicherlich ein limitierender Faktor der Studie.

Weitere Studie an kranken Hunden
Zu ähnlichen Ergebnissen kommt eine weitere aktuelle, aber mit 90 Hunden deutlich kleinere Studie. Die Isolierungsrate von C. difficile lag dort mit 6,7 Prozent zwar etwas höher, aber immer noch im eher niedrigen Bereich; und das, obwohl hier – anders als in der zuvor beschriebenen Studie – nur Hunde mit Durchfall untersucht wurden. Auch hier konnten beim Hund Ribotypen nachgewiesen werden, die ebenso beim Menschen zu finden sind. Daher halten auch die Autoren dieser Studie ein Infektionsrisiko durchaus für möglich, selbst wenn man nicht sicher sagen kann, wer nun genau als Infektionsquelle dient: der Mensch für das Tier oder das Tier für den Menschen.

Resistenzlage
Ein weiterer interessanter Aspekt, der in dieser kleineren Studie untersucht wurde, ist die Resistenz von C. difficile gegenüber gängig eingesetzten Antibiotika.Alle isolierten Stämme waren zwar empfindlich gegenüber Tetrazyklin und Vancomycin. Zwei der sechs isolierten Stämme zeigten allerdings eine Multiresistenz gegenüber Clindamycin, Erythromycin und Metronidazol. Die Resistenz der beiden Stämme gegenüber Metronidazol erwies sich als stabil. Dies sollte unbedingt noch genauer und mit größeren Studienzahlen untersucht werden. Nicht zuletzt, da Hunde, die mit Metronidazol behandelt wurden, eine mögliche Quelle für multiresistente Stämme darstellen könnten.

Gerda Bäumer

Originalpublikationen:
Rabold D et al. (2018): The zoonotic potential of Clostridium difficile from small companion animals and their owners. PLoS One 13(2): e0193411. Andrés-Lasheras S et al. (2018): Preliminary studies on isolates of Clostridium difficile from dogs and exotic pets. BMC Vet Res 14(1): 77.

Vier Fragen an die Autorinnen Denise Rabold und Antina Lübke-Becker

Wenn das zoonotische Potenzial gering ist, für wie hoch halten Sie die klinische Relevanz?
»»Rabold/Lübke-Becker: Seit 2001 wurden vermehrt Clostridien-Infektionen bei gesunden Menschen festgestellt, die nicht im Zusammenhang mit einem Krankenhausaufenthalt oder einer antibiotischen Behandlung standen. Zentrale Fragestellung unserer Studie war es daher, ob Haustiere eine potenzielle Infektionsquelle für diesen Personenkreis sein könnten. Die Ergebnisse sprechen für ein geringes Übertragungsrisiko. Allerdings können wir eine Übertragung von potenziell pathogenen Clostridien-Stämmen zwischen Haustieren und ihren Besitzern und damit auch eine klinische Relevanz nicht ausschließen, weil auch bei Hunden und Katzen toxinbildende Stämme der gleichen genetischen Linien nachgewiesen wurden, die beim Menschen relevant sind.

Welchen Übertragungsweg halten Sie für wahrscheinlicher: Mensch – Tier oder Tier – Mensch?
»»Rabold/Lübke-Becker: Dass viele humanpathogene Stämme auch bei gesunden Nutztieren nachgewiesen werden konnten, könnte auf eine mögliche Übertragung vom Tier auf den Menschen schließen lassen. Insbesondere, wenn man von einer fäkal-oralen Transmission ausgeht. Zudem wurde bei niederländischen Schweinehaltern eine erhöhte C. difficile*-Trägerrate im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung nachgewiesen. Aber: Der umgekehrte Übertragungsweg oder eine gemeinsame umweltassoziierte Infektionsquelle ist auch nicht auszuschließen. Denkbar sind auch unterschiedliche epidemiologische Szenarien je nach genetischer Linie (Ribotyp) des Erregers und Art der Interaktion zwischen Mensch und Tier.
Ein Hinweis auf eine Erregerübertragung in umgekehrter Richtung könnte der Nachweis eines besonders virulenten Ribotyps (RT 027) bei einem Hund in unserer Studie sein. Dieser Ribotyp ist in der Humanmedizin häufig mit schweren Krankheitsverläufen assoziiert und wurde bisher nur selten bei Tieren isoliert.

Es wurde kein Besitzer-Haustier- Isolatepaar aus demselben Haushalt gefunden. Spricht dies gegen ein zoonotisches Potenzial?
»»Rabold/Lübke-Becker: Dass wir trotz hoher Probandenzahl und sensitiver Nachweismethoden kein Besitzer-Haustier- Isolatepaar gefunden haben, könnte an den geringen Isolationsraten in der Studienpopulation liegen. Außerdem wird C. difficile* relativ häufig intermittierend ausgeschieden, sodass mehrfaches Beproben möglicherweise die Isolationsrate und damit auch die Wahrscheinlichkeit eines Isolatepaares erhöht hätte. Dies war aber im Rahmen der Pilotstudie aus finanziellen Gründen nicht möglich und hätte zudem zu einer geringeren Akzeptanz bei den Studienteilnehmern geführt.
Da wir eine große Übereinstimmung an Ribotypen und eine zum Teil enge genetische Verwandtschaft bei Isolaten tierischen und humanen Ursprungs festgestellt haben, ist aber eine zoonotische Übertragung nicht auszuschließen. Auch hat die Analyse von potenziellen Risikofaktoren für C. difficile* gezeigt, dass es einen Zusammenhang zwischen dem Nachweis von C. difficile* und dem Mensch-Tier-Kontakt gibt.

Wäre es nicht noch interessanter gewesen, Besitzer erkrankter Tiere resp. Tiere erkrankter Besitzer genauer zu untersuchen?
»»Rabold/Lübke-Becker: Sicherlich wäre dies ein interessantes Studiendesign gewesen, ließ sich jedoch aus finanziellen und logistischen Gründen nicht realisieren. Wir wollten eine möglichst hohe Probandenzahl akquirieren, um belastbare Basisdaten zur Prävalenz von C. difficile* bei Katzen, Hunden und ihren Besitzern zu ermitteln.
2016 wurden in einer Studie von Loo et al. 15 Haushalte von Tierbesitzern mit nachgewiesener C. difficile*-Infektion untersucht. Fünf Monate lang wurden Patienten und Haustiere einmal monatlich beprobt. Dabei wurde festgestellt, dass in ungefähr 20 % der Haushalte eine Übertragung auf Hund oder Katze wahrscheinlich stattgefunden hat. Leider war die Studienpopulation sehr klein und eine detaillierte molekulare Charakterisierung der isolierten C. difficile*-Stämme ist nicht erfolgt.

* Clostridium difficile wurde 2016 reklassifiziert als Clostridioides difficile.