Serogruppen, Antibiotikaresistenzprofile und Virulenzfaktoren von nicht-O157 Shiga-Toxin produzierenden Escherichia coli aus Schafen und Ziegen

Warum Nutztiere für Ihren Teller wichtig sind

Viele Menschen genießen Fleisch und Milch von Schafen und Ziegen, ohne zu wissen, dass diese Tiere stillschweigend schädliche Darmbakterien tragen können. Diese Studie untersucht einen gefährlichen Typ von Escherichia coli, ein Erreger, der mit Lebensmittelvergiftungen in Verbindung gebracht wird, in Schafen und Ziegen in Südafrika. Indem sie fragt, wo diese Bakterien leben, wie riskant sie sind und ob Antibiotika noch gegen sie wirken, liefert die Forschung Hinweise, die für Landwirte, Verbraucher und Gesundheitsbehörden gleichermaßen relevant sind.

Erreger, die von Tieren auf Menschen übergehen

Escherichia coli, kurz E. coli, lebt gewöhnlich harmlos im Darm von Menschen und Tieren, doch manche Stämme produzieren Shiga-Toxine, die starke Bauchkrämpfe, blutigen Durchfall und in seltenen Fällen Nierenversagen auslösen können. Diese Shiga-Toxin produzierenden E. coli, kurz STEC, werden häufig über kontaminiertes Fleisch, Milch oder Wasser von Tieren auf Menschen übertragen. Während Rinder als Träger gut bekannt sind, ist über Schafe und Ziegen, besonders in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen, deutlich weniger bekannt. Diese Studie konzentrierte sich auf diese kleineren Nutztiere und ihre Umgebung, um zu verstehen, wie häufig STEC vorkommt und wie gefährlich diese Stämme sein könnten.

Was die Forschenden sammelten und untersuchten

Die Forschenden besuchten zwei Arten von Betrieben in der Nordwestprovinz Südafrikas, einen gemeinschaftlich genutzten Dorfhof und einen kommerziellen Betrieb. Sie sammelten 207 Proben, darunter frische Kotproben von 114 Schafen und 58 Ziegen, Mist aus Tierställen sowie Wasser aus Tränken und nahegelegenen Brunnen. Im Labor wurden die Proben in Nährbrühe angereichert, Bakterien auf speziellen Agarplatten angezüchtet und mittels DNA-basierten Tests bestätigt, welche Kolonien E. coli waren und welche Shiga-Toxin-Gene trugen. Sie überprüften zudem weitere Eigenschaften, die den Bakterien helfen können, sich am Darm anzulagern und Krankheit zu verursachen, und ordneten die Stämme nach Oberflächenstrukturen, sogenannten O-Serogruppen, die mit menschlichen Erkrankungen in Verbindung stehen.

Verborgene Risikomuster bei Schafen und Ziegen

Von allen Proben wurden 112 als E. coli bestätigt, und 26 dieser Isolate trugen Shiga-Toxin-Gene und galten damit als STEC. Jeder STEC-Stamm in dieser Studie trug das stx1-Toxin-Gen, und ein kleinerer Anteil hatte zusätzlich stx2 oder ein Adhäsionsgen namens eae — Kombinationen, die die Schwere der Erkrankung erhöhen können. Die häufigste Serogruppe war O128, gefolgt von O26, O121 und O103 — alles nicht-O157-Typen, die für Erkrankungen beim Menschen dennoch bedeutsam sind. Die bekannte O157-Gruppe wurde nicht nachgewiesen. STEC wurde häufiger bei Schafen als bei Ziegen gefunden und häufiger bei älteren sowie weiblichen Tieren, was wahrscheinlich widerspiegelt, wie lange diese Tiere in der Herde verbleiben und wie sie gehalten werden. Diese Muster deuten darauf hin, dass scheinbar gesunde kleine Wiederkäuer als stille Reservoirs für Stämme dienen können, die in die Lebensmittelkette gelangen könnten.

Antibiotika verlieren an Wirksamkeit

Das Team untersuchte anschließend, ob gängige Antibiotika noch gegen diese Stämme wirken. Mit standardisierten Scheibchentests stellten sie hohe Resistenzraten gegenüber Ampicillin sowie nennenswerte Resistenzen gegen Erythromycin und Streptomycin fest; außerdem gab es vereinzelte Resistenzen gegen Ceftriaxon, Meropenem und Gentamicin. Fast alle STEC-Isolate waren gegen mindestens ein Medikament resistent, und etwa eines von zehn war gegenüber drei oder mehr Antibiotikaklassen resistent und gilt damit als multiresistent. Bei der Untersuchung von Resistenzgenen in der bakteriellen DNA fand sich sehr häufig ein Gen namens blaSHV, das bestimmte Beta-Laktam-Antibiotika inaktivieren kann. Andere Resistenzgene traten seltener auf, doch ihr Vorhandensein zeigt, dass diese Erreger genetische Werkzeuge tragen, die die Wirkung wichtiger Medikamente abschwächen können.

Was das für Lebensmittelsicherheit und Gesundheit bedeutet

Einfach ausgedrückt zeigt diese Studie, dass einige Schafe und Ziegen in Südafrika Stämme von E. coli tragen, die Menschen schwer krank machen können und gegen Routineantibiotika zunehmend schwer zu behandeln sind. Obwohl nur ein Teil der Proben diese Hochrisikobakterien enthielt, sorgt ihre Kombination aus Toxin-Genen, krankheitsassoziierten Serogruppen und Resistenzgenen für Besorgnis. Da Menschen, Tiere und Umwelt eng miteinander verbunden sind, plädieren die Autorinnen und Autoren für einen One-Health-Ansatz, der diese Erreger in Nutztieren überwacht, Hygiene auf Höfen und bei der Schlachtung verbessert und einen klügeren Einsatz von Antibiotika unterstützt. So ließe sich die Sicherheit von Fleisch und Milch erhöhen und die Wirksamkeit von Antibiotika für echte Notfälle bewahren.

Zitation: Howard, J., Thekisoe, O., Ramatla, T. et al. Serogroups, antibiotic resistance profiles and virulence factors of non-O157 Shiga-toxin producing Escherichia coli from ovine and caprine. Sci Rep 16, 14798 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44661-8

Schlüsselwörter: Shiga-Toxin produzierende E. coli, Schafe und Ziegen, Antibiotikaresistenz, lebensmittelbedingte Krankheitserreger, One Health