Lösung für Problemkeim der Schweizer Milchwirtschaft gefunden

Bern, 06.08.2018 - Der Erreger Staphylococcus aureus ist in der Milchviehhaltung und bei der Käseherstellung gefürchtet, denn er führt zu hohen finanziellen Verlusten beim Milchvieh. Verarbeitet im Rohmilchkäse kann er zu Verdauungsproblemen führen. Ein neu von Agroscope entwickelter Gentest kann den Erreger in Milchproben sehr zuverlässig nachweisen. Der Gentest liefert damit die Basis für die Sanierung von Herden, in denen der Problemkeim auftritt, und wird dazu beitragen, den Einsatz von Antibiotika zu reduzieren.

Der in der Schweiz und umliegenden Ländern vorkommende Subtyp Staphylococcus aureus Genotyp B (Staph. aureus GTB) ist hoch ansteckend und war bisher nur sehr unbefriedigend bekämpfbar. Die beste Methode zu seiner Ausrottung ist die Sanierung ganzer Herden. Als Schlüssel zum Erfolg dient dazu ein hoch spezifischer und finanziell tragbarer Test. Dieser kann zudem prophylaktisch zur Herdenüberwachung eingesetzt werden und verhindert so, dass sich die Krankheit ausbreiten kann. Damit lassen sich Medikamentenverbrauch und die Kosten für die Betriebe senken. Gleichzeitig wird die Qualität der tierischen Produkte erhöht. Dieser Test hat bis vor kurzem gefehlt. Darum suchten Forschende von Agroscope einen Gen-Abschnitt, der spezifisch für den Erreger ist, um damit eine schnelle Analysemethode zu schaffen. Mit Genomvergleichen von verschiedenen Stämmen, die aus Euterentzündungen und andern Infektionen bei Mensch und Tier isoliert worden waren, konnten sie diesen spezifischen Genabschnitt erfolgreich bestimmen. Basierend darauf entwickelten sie einen neuen qPCR Test (s. Kasten unten).

Staphylococcus aureus: Ein Problemkeim

Der Erreger Staphylococcus aureus GTB ist in der ganzen Schweiz – mit regionalen Unterschieden – verbreitet und erzeugt eine Entzündung im Kuheuter. Am häufigsten davon betroffen sind Alpbetriebe, da hier oft Herden von verschiedenen Betrieben zusammenkommen und die Kühe in zufälliger Reihenfolge gemolken werden. Entsprechend einfach kommt es so zu einer raschen Verbreitung. Das Bakterium hat zudem die Fähigkeit, über das Euter in die Milch zu gelangen und so im Käse unter bestimmten Bedingungen die hitzeresistenten Enterotoxine zu bilden. Diese können beim Menschen zu Bauchschmerzen, Schwindel, Durchfall und Erbrechen führen. Eine qualitativ hochstehende Milch ist daher besonders für die in der Schweiz traditionell übliche Verkäsung von Rohmilch zentral. 

Routinetest auch für grosse Herden

Die Forscherinnen und Forscher testeten ein Sanierungsprogramm in einer Feldstudie auf neunzehn Betrieben in der Schweiz und verglichen dabei zwei Testmethoden. Ihren neuen Gentest verglichen sie mit dem klassischen Verfahren, bei dem Milchproben mittels Bakterienkultur untersucht wurden. «Beide Verfahren waren erfolgreich, aber der qPCR-Gentest ist wesentlich schneller, einfacher und kosteneffizienter» meint der Agroscope Forscher Hans Graber. «Denn der Melker kann selber die Milchprobe sammeln. Es braucht dazu weder speziell ausgebildetes Personal noch aseptische Milchproben wie im bakteriologischen Verfahren. So können auch grosse Herden während des regulären Melkvorgangs beprobt werden und die Resultate liegen schon nach einem Tag vor. Zudem ist der Test sehr empfindlich und erlaubt es, Staph. aureus GTB in der Ablieferungsmilch nachzuweisen. Damit können Herden erstmals einfach überwacht werden».

Alle Herden saniert

Die Studie zeigte, dass alle Betriebe saniert werden können, unabhängig davon, ob sie grosse oder kleine Herden haben, unabhängig von der Rasse und vom Melksystem. Innerhalb von 9 Monaten waren sämtliche Betriebe erfolgreich saniert, auch solche, bei denen mehr als 40% der Kühe GTB-positiv waren.

Zentral war dafür die monatliche Milchuntersuchung jeder Kuh und deren Einteilung in «GTB-frei», «GTB-unklar» und «GTB-infiziert» mit entsprechender Melkreihenfolge. Zusätzlich wurde die Melkanlage zweimal täglich nach Herstellerangaben gereinigt. Die kranken Tiere wurden gezielt mit Antibiotika behandelt, wobei die Antibiotikawahl primär aufgrund von genomischen Untersuchungen der in den Keimen vorhandenen Antibiotikaresistenzgene vorgenommen wurde. So konnten 93% der GTB-infizierten Kühe erfolgreich behandelt werden, auch ältere, was ein wesentlicher Fortschritt darstellt.

Erste Etappe: Tessin

Basierend auf den positiven Zwischenresultaten und der Strategie AP22+ haben das Bundesamt für Landwirtschaft BLW und das Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen BLV beschlossen, ein Sanierungsprojekt für das besonders betroffene Tessin zu unterstützen. Das Projekt von Tessiner Bauern und Behörden, der Nutztierklinik der Universität Bern und von Agroscope startete im Dezember 2017 und ist bereits sehr erfolgreich. Alle Beteiligte haben auch zugestimmt, ab diesem Jahr nur noch GTB-freie Kühe zu sömmern, um das Ausbreiten von Staphylococcus aureus GTB auf Alpen zu verhindern und der Infektion der Talherde nach der Alpung vorzubeugen.

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qPCR für Staphylokokkus aureus Genotyp B oder GTB

Die quantitative Echtzeit-PCR oder kurz qPCR ist eine Nachweismethode für Nukleinsäuren, die auf dem Prinzip der Polymerase-Kettenreaktion PCR beruht. Damit ist es möglich, ein Bakterium (z.B. Fall Staph. aureus GTB) zweifelsfrei auf der Basis eines spezifischen Gens zu bestimmen.

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Agroscope, Leiter Mastitisforschung
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