dc.contributor.author
Vincze, Szilvia
dc.date.accessioned
2018-06-07T14:38:33Z
dc.date.available
2015-04-22T13:03:08.558Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/193
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-4397
dc.description.abstract
Staphylococcus (S.) aureus colonizes the skin and mucosa of various mammalian
hosts, and up to 30% of the human population is permanently colonized. As a
zoonotic pathogen, S. aureus plays an important role in both human and
veterinary medicine, affecting a broad range of animals. When the general
condition of the (animal or human) patient allows the bacteria to cause an
infection, the diseases range from superficial to life-threatening. Especially
infections with methicillin-resistant S. aureus (MRSA) are a major burden in
medicine due to limited treatment options. The increasing detection of MRSA as
causative agent of purulent infections in companion animal patients like dogs,
cats and horses in the recent past resulted in a discussion about the general
relevance and impact of this observation for these animals as well as for
Public Health. In consequence, several localized studies investigated and
reported MRSA infection frequencies. Further, genotypic characterization of
MRSA from companion animal origin indicated the occurrence of genotypes that
are also commonly reported in human medicine. The aim of this study was to
obtain data on the frequency, geographic origin as well as information on
numerous molecular characteristics of S. aureus isolated from infected dogs,
cats and horses. Thus, this work provides for the first time both reliable and
representative data, obtained by investigation of a large sample size within
Germany. Results achieved by the analysis of 5,229 wound swabs from dogs, cats
and horses demonstrated the importance and impact of S. aureus in general, and
MRSA in particular, as a cause of wound infections in companion animals in
Germany. The detected high MRSArates (62.7% for dogs, 46.4% for cats and 41.3%
for horses) within this study are especially worrisome since multi-drug
resistance in many of these strains leads to decreased therapeutic options.
Genotypic characterization of MRSA, that was performed by use of various
typing methods, identified in samples from dogs and cats mainly genetic
lineages that are also relevant for infections in humans within Germany (for
example clonal complexes CC5 and CC22). These results proof once more the
existence of S. aureus belonging to extended host spectrum genotypes (EHSG)
with the ability to infect several hosts. For MRSA of equine origin, most of
the isolates (87.7%) belonged to CC398, a genetic lineage that can be isolated
from livestock, dogs, cats and humans. The emergence of CC398-MRSA as
predominant genotype in equine wound infections demonstrates the adaptive
capacity of this lineage to other hosts respective niches than livestock and
humans, showing an epidemiological change over time of dominating MRSA
genotypes in horses. Further comparative analysis of EHSG-S. aureus
originating from companion animals and humans based on various genetic
characteristics by use of spa typing, multilocus sequence typing (MLST),
pulsed field gel electrophoresis (PFGE) and DNA microarray analysis revealed a
lack of host adaptation for both, methicillin-resistant as well as
methicillinsusceptible (MSSA) isolates. Thus, MSSA from companion animals have
to be considered as EHSG as well. The minor variations of all investigated S.
aureus was independent of each respective host origin but rather displayed the
natural variation within each investigated lineage. In conclusion, wound
infections caused by S. aureus are a burden in companion animal medicine and
the identified high infection rates with MRSA are of special concern due to
limited treatment options. Genotypic investigation of isolates from companion
animal origin revealed common human lineages that were further
undistinguishable from representative isolates of human origin. Therefore,
these animals should be considered as an infection source for humans and vice
versa. To reduce the total burden of MRSA in both, human and veterinary
medicine, it is necessary to take various epidemiological pathways into
account and thus, to strengthen the collaboration between human and veterinary
medicine according to the concept of “One Health”.
de
dc.description.abstract
Staphylococcus (S.) aureus kolonisiert die Haut und Schleimhäute vieler
Mammalia und bis zu 30% der Menschen sind permanent besiedelt. Als
zoonotischer Erreger ist S. aureus sowohl in der Human- als auch in der
Tiermedizin bedeutsam, da Infektionen durch S. aureus bei vielen verschiedenen
Tierarten relevant sind. Wenn die Gesamtkondition des Patienten (Mensch oder
Tier) eine Infektion ermöglicht, können die Krankheiten entweder oberflächlich
oder aber lebensbedrohlich sein. Insbesondere Infektionen mit
Methicillinresisenten S. aureus (MRSA) sind, bedingt durch die limitierten
Behandlungsmöglichkeiten, eine schwere Belastung für die Medizin. Der
vermehrte Nachweis von MRSA als Erreger purulenter Infektionen bei
Begleittieren wie beispielsweise Hunden, Katzen und Pferden in jüngerer Zeit
führte zu einer Diskussion über die Relevanz und Bedeutung von MRSAInfektionen
bei diesen Tieren sowie in Bezug auf die öffentliche Gesundheit. Daraufhin
wurden verschiedene Studien durchgeführt, die überwiegend in kleinen Gebieten
die Häufigkeit von MRSA-Infektionen untersuchten. Zusätzlich wurden isolierte
MRSA genotypisch charakterisiert, wobei gezeigt werden konnte, dass MRSA von
Begleittieren häufig Genotypen aufweisen, die auch humanmedizinisch relevant
sind. Ziel dieser Arbeit war es, Informationen über die Häufigkeit und
geographische Verteilung von S. aureusbedingten Infektionen zu erhalten und
des Weiteren Daten zu molekularen Charakteristiken zu Isolaten von infizierten
Hunden, Katzen und Pferden bereitzustellen. Die Arbeit stellt zum ersten Mal
repräsentative und belastbare Zahlen zur Verfügung, die im Rahmen einer
Deutschland-weiten Untersuchung erarbeitet wurden. Die Ergebnisse der
Untersuchung, basierend auf der Analyse von 5.229 Wundtupfern von Hunden,
Katzen und Pferden, zeigt die Bedeutung von S. aureus allgemein sowie
insbesondere von MRSA als Wund-Infektionserreger bei Begleittieren innerhalb
Deutschlands. Die im Rahmen dieser Arbeit detektieren hohen MRSA-Raten (62,7%
für Hunde, 46,4% für Katzen und 41,3% für Pferde) sind besonders
besorgniserregend, da Multiresistenzen in vielen dieser Isolate verringerte
Therapiemöglichkeiten zur Folge haben. Die genotypische Charakterisierung der
isolierten MRSA wurde mit Hilfe verschiedener Typisierungsmethoden
durchgeführt, wobei identifizierte Genotypen der Begleittier-Proben
überwiegend relevante genetische Linien aus der Humanmedizin wiederspiegelten
(zum Beispiel klonale Komplexe (CC)5 und CC22). Dieses Ergebnis bestätigt
einmal mehr die Existenz von S. aureus, die Genotypen mit erweiterten
Wirtsspektren aufweisen (aus dem englischen: extended host spectrum genotypes:
EHSG) und somit die Möglichkeit besitzen, verschiedene Wirte zu infizieren.
Bei Pferden hingegen wurden überwiegend CC398-MRSA isoliert (87,7%). Hierbei
handelt es sich um einen Genotypen der auch bei landwirtschaftlichen
Nutztieren, Hunden, Katzen und Menschen isoliert werden kann. Das Auftreten
von CC398-MRSA als prädominanter Genotyp in equinen Wundinfektionen zeigt die
adaptive Kapazität dieser genetischen Linie zu anderen Wirten beziehungsweise
Nischen als landwirtschaftliche Nutztiere und Menschen. Außerdem zeigt die
Prädominanz von CC398-MRSA den epidemiologischen Wandel dominanter MRSA-
Genotypen bei Pferden im Laufe der Jahre auf. Basierend auf verschiedenen
genetischen Eigenschaften wurden unter der Nutzung von Spa-Typisierung,
Multilokus-Sequenztypisierung (MLST), Pulsfeldgelelektrophorese (PFGE) und
DNA-Microarray-Analyse weitere vergleichende Untersuchungen von EHSG-S. aureus
von Begleittieren und Menschen durchgeführt. Dabei konnte gezeigt werden, dass
sowohl untersuchte Methicillin-resistente als auch Methicillin-sensible (MSSA)
S. aureus keine Wirtsspezifischen Eigenschaften aufwiesen. Deshalb müssen auch
MSSA von Begleittieren als EHSG in Betracht gezogen werden. Vorhandene
genetische Variationen in den untersuchten Isolaten waren unabhängig von der
jeweiligen Wirtsspezies. Vielmehr stellte sie die natürliche Variation
innerhalb jeder untersuchten genetischen Linie dar. Mit Hilfe dieser Arbeit
konnte gezeigt werden, dass S. aureus ein wichtiger Wundinfektionserreger bei
den untersuchten Begleittieren ist. Insbesondere die hohe MRSARate ist wegen
der limitierten Behandlungsmöglichkeiten sehr besorgniserregend. Die
genetische Untersuchung der Isolate von Begleittieren zeigte eine
Übereinstimmung zu humanmedizinisch bedeutsamen Genotypen und mit Hilfe der
durchgeführten Methoden war eine Unterscheidung der Isolate mit S. aureus von
humanen Infektionen nicht möglich. Daher sollten die untersuchten Tierarten
als Infektionsquelle für Menschen sowie Menschen als Infektionsquelle für
Begleittiere in Betracht gezogen werden. Um das Infektionsrisiko mit MRSA
sowohl im Bereich der Human- als auch der Tiermedizin zu verringern ist es
nötig, verschiedene epidemiologische Routen in Betracht zu ziehen. Dafür muss
im Sinne des Konzeptes „One Health“ die Zusammenarbeit zwischen Human- und
Tiermedizin ausgeweitet und verstärkt werden.
de
dc.format.extent
89, XV S.
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Staphylococcus aureus
dc.subject
methicillin-resistant Staphylococcus aureus
dc.subject
wound infections
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft::630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.title
Staphylococcus aureus in companion animals: An infection source for the
community?
dc.contributor.firstReferee
Univ.-Prof. Dr. Lothar H. Wieler
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. Barbara Kohn
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. Uwe Rösler
dc.date.accepted
2015-02-27
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000099046-6
dc.title.translated
Staphylococcus aureus von Begleittieren: Eine Infektionsquelle für die
Gesellschaft?
de
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000099046
refubium.note.author
Mensch und Buch Verlag
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000016852
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access