Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit bei Brachyspira spp.-Stämmen von deutschen Mastschweinen aus den Jahren 2003 - 2005

Abstract

Die Schweinedysenterie hat nach wie vor grosse Bedeutung für die Schweineproduktion.Neben prophylaktischen Massnahmen steht die antibiotische Therapie im Vordergrund. Fürden Therapieerfolg spielt die Antibiotikaempfindlichkeit des Erregers Brachyspira (B.)hyodysenteriae gegenüber den eingesetzten Chemotherapeutika eine entscheidende Rolle.Die Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit von Brachyspiren, die vorab aus deutschenSchweinebeständen isoliert und anschließend im Labor charakterisiert wurden(Speziesbestimmung), war Ziel der vorliegenden Arbeit.Von 481 mittels Dunkelfeldmikroskopie vorgeprüften Kotproben von Schweinen wurden in 94Fällen Brachyspiren kultiviert. RFLP-Analysen identifizierten 48 (51,1 %) der Isolate alsB. hyodysenteriae, acht (8,5 %) als B. pilosicoli, 33 als B. innocens (35,1 %), zwei der Isolateals B. intermedia (2,1 %) und drei als B. murdochii (3,2%). Die phänotypischen Charakterisierungsversucheergaben hiervon abweichende Ergebnisse und wurden wegen ihrer mutmaßlichgeringen Sensitivität nicht berücksichtigt. Die Antibiotikaempfindlichkeitsprüfung derB. hyodysenteriae-Isolate (n = 48) als auch der weiteren Spezies (n = 46), im Folgenden als andere B. spp. bezeichnet, erfolgte im Agardilutionstest (ADT) und in einem Mikrobouillondilutionstest(MBDT), der in Anlehnung an CLSI-Normen für die Prüfung von Brachyspirenmodifiziert wurde.Insgesamt waren die unter Anwendung des MBDT für Tylosin, Lincomycin, Tiamulin undValnemulin ermittelten MHK-Werte niedriger als die mit dem ADT bestimmten Werte.Aufgrund dieser höheren Sensitivität wurden den nachfolgenden Aussagen die MBDTErgebnissezugrunde gelegt. Bei vergleichender Betrachtung aller MHK-Werte war eineweitaus geringere Empfindlichkeit gegenüber Tylosin und Lincomycin als gegenüber denPleuromutilinen Tiamulin und Valnemulin auffällig. Die B. hyodysenteriae-Isolate unterschiedensich hierbei in ihrer Antibiotikaempfindlichkeit nur unwesentlich von den anderen B. spp..Die MHK90-Werte von Tylosin gegenüber B. hyodysenteriae und den anderen B. spp. reichten von 1.000 bis 20.000 myg/ml, die von Lincomycin von 16 - 64 myg/ml, die von Tiamulinvon 0,31 - 1,25 myg/ml und jene von Valnemulin von 0,025 - 0,1 myg/ml. Gemessen anaktuellen Breakpoints war ein sehr großer Anteil der Isolate aus den Jahren 2003 bis 2005als intermediär und resistent gegenüber Tylosin (97%) und Lincomycin (61%) zu bewerten.Die entsprechenden Prozentzahlen für Tiamulin und Valnemulin betrugen dagegen lediglich10 % und 2 %.Anhand der durchgeführten Untersuchungen ist der MBDT aufgrund seiner höherenEmpfindlichkeit, Praktikabilität, Reproduzierbarkeit und methodischen Anlehnung an diebestehende CLSI-Norm zur Prüfung der Antibiotikaempfindlichkeit von Brachyspira spp. demADT als auch Bouillondilutionstesten in grösseren Volumenansätzen vorzuziehen. Nach derermittelten Antibiotikaempfindlichkeit von B. hyodysenteriae-Feldisolaten ist von Tylosin undLincomycin keine bzw. eine geringe klinische Wirksamkeit zu erwarten. Bezüglich derPleuromutiline ist in dem genannten Probenentnahmezeitraum dagegen von einer gutentherapeutischen Wirksamkeit auszugehen. Eine entsprechende Wirksamkeit ist auchgegenüber den anderen beim Schwein vorkommenden Brachyspira spp. zu erwarten. Swine dysentery (SD) caused by Brachyspira (B.) hyodysenteriae is one of the mostimportant enteric diseases in swine production. Improvement of farm-hygiene combined witha specific treatment and antibiotic therapy are the primary actions to contain the disease. Theintention of this study was the isolation of B. spp. from feces of german pigs, theircharacterisation with biochemical und molecularbiochemical methods and evaluating theantimicrobial susceptibility in two different test systems.Brachyspira spp. were successfully cultivated in 94 cases out of 481 dark-field microscopypre-tested porcine fecal samples. As a result of RFLP analysis, a number of 48 (51.1 %)isolates were identified as B. hyodysenteriae, eight (8.5 %) as B pilosicoli, 33 (35.1%) asB. innocens and three (3.2 %) as B. murdochii. Deviating results from phenotypicalcharacterisation attempts were not taken into account due to assumed low susceptibility. TheB. hyodysenteriae isolates (n = 48) and other B. species (n = 46), were tested forantimicrobial susceptibility by use of agardilution (ADT) and microbouillondilution (MBDT)which was modified to reflect CLSI standards in testing B. spp..While MBDT treatments for Tylosin, Lincomycin, Tiamulin and Valnemulin were leading to anoverall lower level of MIC values than those tested by ADT, the following conclusions arebased on the MBDT values because of its higher sensitivity. On a comparative examinationof all MIC results it was noticeable that the susceptibility to Tylosin and Lincomycin wasmuch lower than to Tiamulin and Valnemulin, both derivatives of pleuromutilin. In contrast,there is only a marginal difference between the antibiotical susceptibility of B. hyodysenteriaeisolates and other B spp.. The MIC90 values of Tylosin against B. hyodysenteriae and otherB. spp. range from 1.000 to 20.000 myg/ml, while Lincomycin range from 16 64 myg/ml,Tiamulin from 0,31 1,25 myg/ml and those of Valnemulin from 0,025 0,1 myg/ml. Asmeasured by current breakpoints a huge portion of isolates from 2003 to 2005 wereclassified as intermediate and resistant against Tylosin (97 %) and Lincomycin (61 %).However the relevant percentages of Tiamulin and Valnemulin were only 10 % and 2 %,respectively.Based on the findings of this study, MBDT has been proven to be the preferred methodcompared to ADT and broth microdilution testings of large volumes due to its highersensitivity, practicality, reproducibility and due to its methodical approach orientated onexisting CLSI standards in testing antimicrobial susceptibility of Brachyspira spp..Based on the determined antimicrobial susceptibility of B. spp. field isolates, it is assumedthat a clinical effectiveness of Tylosin and Lincomycin is only marginal. In contrast, it isfeasible that the pleuromutilins show a good therapeutic efficiency in the sampling period. Asimilar effectiveness is also to be expected against the remaining swine-basedBrachyspira spp..