Wirkstoffverschleppung im Nutztierbestand

Bedeutung für das Resistenzgeschehen

M. Kietzmann

Institut für Pharmakologie, Toxikologie und Pharmazie

Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover

day

• Wirkstoffe (Antibiotika) werden beim therapeutischen Einsatz im Tierstall

auf verschiedenen Wegen in die direkte Umgebung der Tiere verteilt.

• Mit Wirkstoffen kontaminierter Staub kann ein Gesundheitsrisiko darstellen

(Hamscher 2008).

Verschleppung von Wirkstoffen

Tag

Tag

Behandlung

Keine Behandlung

Kietzmann et al., 1995

• Ziel der Studie:

� Reduzierung (Minimierung) der Belastung der direkten Umwelt der behandelten Tiere

Studie mit Sulfonamiden beim Schwein

• Testsubstanz

Sulfadiazin

• Orale Behandlung von Schweinen mit Sulfadiazin über das Futter (mehlförmiges und pelletiertes Futter) über vier Tage

� Plasma- und Urinproben

� Staubproben (Sedimentationsstaub, Aerosol)

Studiendesign

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

5

10

15

2.5 mg/kg KG

5.0 mg/kg KG

Tag 1 Tag 2 Tag 3 Tag 4

Fütterung

25 mg/kg KG

Stunden

µg

SD

Z/m

L U

rin

Sulfadiazinkonzentration im Blutplasma von Schweinen (n=6), Behandlung

über das Futter (mehlförmig) über vier Tage

Plasmakonzentration von Sulfadiazin

Fütterung

day 1 day 4day 3day 2

0

100

200

300

400

2.5 mg/kg KG

5 mg/kg KG

25 mg/kg KG

1 2 3 4 5

day

µg

SD

Z/m

lUrinkonzentration von Sulfadiazin

Sulfadiazinkonzentration im Urin von Schweinen (n=6), Behandlung über

das Futter (mehlförmig) über vier Tage

0

2

4

6

8

1 2 3 4 5 6

Tag

µg

SD

Z/m

l

Verschleppung: Wiederaufnahme von Sulfadiazin durch unbehandelte Schweine

Sulfadiazinkonzentration

im Urin unbehandelter

Schweine, die in einer

Bucht gehalten wurden,

in der vorher Schweine

über das Futter

(mehlförmig) über vier

Tage behandelt wurden.

Sulfadiazinkonzentration in

sedimentiertem Staub in

unterschiedlichem Abstand

zum Futtertrog, Behandlung

von Schweinen (n=6) über

das Futter (mehlförmig) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0

1

2

n.a. n.a.

2.5 mg/kg KG 25 mg/kg KG5 mg/kg KG "Passivversuch"

Tage

1 2 3 4 8 9 10 11 15 16 17 185 6 7 12 13 14 19 20 21 22 23 24

< LOQ

µg

SD

Z/m

g S

tau

b

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0

1

2

n.a.

Tage

2.5 mg/kg KG 25 mg/kg KG5 mg/kg KG "Passivversuch"

1 2 3 4 8 9 10 11 15 16 17 185 6 7 12 13 14 19 20 21 22 23 24

< LOQ < LOQ

µg

SD

Z/m

g S

tau

b

Entfernung zum Trog 0,6 m, Höhe 0 m

Entfernung zum Trog 2,5 m, Höhe 1,1 m

D.

E.

grau = Behandlung

Staubkontamination

Abstand zum Futtertrog 0,6 m, Höhe 0 m

Abstand zum Futtertrog 2,5 m, Höhe 1,1 m

untreated pigs

untreated pigsno treatment

Keine Behandl.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240

2

4

6

8

10

Tage

2.5 mg/kg KG 25 mg/kg KG5 mg/kg KG "Passivversuch"

1 2 3 4 8 9 10 11 15 16 17 185 6 7 12 13 14 19 20 22 22 23 24

< LOQ< LOQ

µg

SD

Z/m

³ L

uft

Staubkontamination

Sulfadiazinkonzentration in Staub (Luftfiltration), Behandlung von

Schweinen (n=6) über das Futter (mehlförmig)

keine Behandl.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

5

10

15

Tag 1 Tag 2 Tag 3 Tag 4

= Futter

Stunden

µg

SD

Z/m

l

Plasmakonzentration von Sulfadiazin

Sulfadiazinkonzentration im Blutplasma von Schweinen (n=6),

Behandlung über das Futter (pelletiert) über vier Tage

hours

1 2 3 4 50

100

200

300

400

keine Behandlung

Behandlung

Tage

µg

SD

Z/m

l

Urinkonzentration von Sulfadiazin

Sulfadiazinkonzentration im Urin von Schweinen (n=6), Behandlung über das Futter (pelletiert) über vier Tage

Sulfadiazinkonzentration in

sedimentiertem Staub in

unterschiedlichem Abstand

zum Futtertrog,

Behandlung von

Schweinen (n=6) über das

Futter (pelletiert)

Staubkontamination

days

Abstand zum Futtertrog 2,5 m, Höhe 1,1 m

Abstand zum Futtertrog 0,6 m, Höhe 0 m

Sulfadiazinkonzentration in Staub (Luftfiltration) < LOQ

1 2 3 4 50

3

6

9mehlförmigpelletiert

1) 1) 1)

Tage

µg

SD

Z/m

³ L

uft

Staubkontamination

Sulfadiazinkonzentration in sedimentiertem Staub, Behandlung von

Schweinen (n=6) über das Futter, Vergleich von mehlförmigem und

pelletiertem Futter

1) < LOQ

Studie mit Enrofloxacin beim Geflügel

05.12.2013 14

Versuchsdesign

Studie mit Enrofloxacin beim Geflügel

05.12.2013 15

Plasmakonzentration von Enrofloxacin und Ciprofloxacin bei Junghennen nach wiederholter Behandlung mit Enrofloxacin (10 mg/kg) mittels oraler Eingabe

Studie mit Enrofloxacin beim Geflügel

05.12.2013 16

05.12.2013 17

MHK-Werte von E. coli-Isolaten

MHK-Werte von E. coli-Isolaten in unterschiedlichen Behandlungsszenarien (Simulation einer Wirkstoffverschleppung)

05.12.2013 18

• Bei der oralen Behandlung von Tieren über das Futter ist insbesondere bei

Verwendung von mehlförmigem Futter von einer Wirkstoffverschleppung

unterschiedlichen Ausmaßes auszugehen. Ein Wirkstoffnachweis war

sowohl im Staub als auch in Urinproben unbehandelter Tiere möglich.

• In einer Studie an Junghennen konnte gezeigt werden, dass die Aufnahme

geringer Wirkstoffmengen, wie sie im Falle einer Wirkstoffverschleppung

auftreten kann, einen Einfluss auf Darmbakterien (E. coli) im Sinne einer

verminderten Empfindlichkeit gegenüber dem eingesetzten Antibiotikum

hatte.

• Es muss das Ziel weiterführender Untersuchungen sein, die

Umgebungsbelastung durch Verwendung geeigneter Formulierungen zu

minimieren.

Schlussfolgerung

Die im Vortrag präsentierten Studien wurden unterstützt durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (Projekt 26852) beziehungsweise durch das BMBF im Rahmen des Verbundprojekts RESET.

Kooperationspartner:

Prof. G. Hamscher (Gießen)

Prof. W. Honscha (Leipzig)

Dr. H. Höper (Hannover)

Prof. K. Kümmerer (Lüneburg)

05.12.2013 21

Die im Vortrag präsentierten Studien wurden durch

die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (Projekt 26852) beziehungsweise durch das BMBF im Rahmen des

Verbundprojekts RESET unterstützt.

Kooperationspartner: Prof. G. Hamscher und Mitarbeiter (Gießen)

Prof. W. Honscha und Mitarbeiter (Leipzig)

Dr. H. Höper (Hannover)

Prof. K. Kümmerer und Mitarbeiter (Lüneburg)