Klebsiella pneumoniae KPC-3 Ausbruch am Universitätsklinikum Frankfurt am Main – Teil II: weitere umwelthygienische Erkenntnisse

 

Hintergrund:

Im April 2017 kam es auf einer Intensivstation des Universitätsklinikums Frankfurt am Main zum Ausbruch von Klebsiella pneumoniae 4 MRGN mit Colistinresistenz (Carbapenemase vom Typ KPC-3). Dieser Erreger war bislang in der Klinik nie nachgewiesen worden. Der Indexpatient wies keine Risikofaktoren für MRGN auf (kein Krankenhausaufenthalt im In- oder Ausland, kein Auslandsaufenthalt, keine Antibiotika). Er hatte in einem Gewässer in Frankfurt einen Ertrinkungsunfall erlitten. Zur Ursachensuche wurde deswegen das Gewässer, an dessen Oberlauf eine Kläranlage liegt, auf diesen Erreger untersucht.

Material und Methoden:

Von der Unfallstelle und von einem kleinen Seitenbach wurden Wasser- und Sedimentproben in Form qualifizierter Stichproben entnommen. Es erfolgte die Kultivierung nach Umweltlaborstandards (Filtration und Verdünnungsreihen auf Selektivnährmedien). Die Spezies- und Resistenzbestimmung der kultivierten Erreger erfolgte mittels Routinemethoden (Massenspektrometrie, MHK-Bestimmung, Agardiiffusionstest etc.). Carbapenemasen wurden mittels PCR und nachfolgender Sequenzierung ermittelt (Laborzertifikat: DIN ISO 15189: 2014 (Urkundennummer D-ML-13102-01-00). Die Ganzgenomsequenzierung der Isolate erfolgte mittels eines Illumina NGS Systems, gefolgt von einer Genomanalyse inklusive Sequenztypisierung, Bestimmung der Plasmid-Inkompatibilitätsgruppen, Nachweis der Antibiotika-Resistenz-Gene und phylogenetischen Analysen.

Ergebnisse:

In den Wasser- und Sedimentproben wurden multiresistente gramnegative Erreger mit Carbapenemresistenz nachgewiesen: an der Unfallstelle drei verschiedene Klebsiella-Stämme (K. pneumoniae, K. ornithinolytica und K. oxytoca) sowie Citrobacter braakii, unterhalb der Kläranlage Citrobacter freundii und im von der Kläranlage nicht beeinflussten Mühlengraben Serratia fonticola. Alle diese Stämme wiesen plasmidgetragen eine identische KPC2 auf – in der Ganzgenom-Sequenzanalyse identisch mit dem KPC2-Gen, das 2014 zu einem Multispeziesausbruch in Südhessen geführt hatte.

Schlussfolgerung und Diskussion:

Da in den Gewässerproben nicht der identische Erreger wie im Patienten gefunden wurde, kann ein Zusammenhang mit dem Unfall nicht bewiesen werden. Der häufige Nachweis multiresistenter gramnegativer Erreger mit Carbapenemasen macht aber einen Zusammenhang plausibel. Die Untersuchungen zeigen, dass auch in Deutschland MRGN in Oberfächengewässern nachweisbar sind. Hier wurden – auch im Zusammenhang mit dem HyReKA-Projekt – weitere Untersuchungen vorgenommen, um das Ausmaß der Belastung besser quantifizieren und bewerten zu können – auch im Hinblick auf die Diskussion zu einer angemessenen Technik der Kläranlagen.