Zwei Geflügelerreger mit einer Therapie ohne Risiko einer Resistenz vernichten
Die europäische Geflügelzucht ist von außerordentlicher Bedeutung für die Wirtschaft. Mit mehr als 40 000 Geflügelbetrieben, 12 Millionen Tonnen Fleisch und etwa 10 Millionen Tonnen Eiern wird in Europa ein Jahresumsatz von 30 Milliarden Euro erwirtschaftet. Geflügelkolibazillose und Salmonellose sind die häufigsten bakteriellen Infektionen im Geflügelsektor, die massive wirtschaftliche Auswirkungen haben. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit schätzt die wirtschaftliche Gesamtbelastung durch Salmonellose beim Menschen auf 3 Milliarden Euro jährlich. Der übermäßige Einsatz von Antibiotika stellt eine weitere große Herausforderung bei der Bekämpfung dieser Bakterien dar, da die Resistenz gegen antimikrobielle Mittel ein allgegenwärtiges Gesundheitsrisiko darstellt. Das EU-finanzierte Projekt PHAGOVET hat eine kosteneffiziente Alternative zur Bekämpfung beider Mikroben entwickelt.
Phagen und Antiseptika-Cocktail
„Bakteriophagen oder Phagen sind Viren, die gezielt Bakterien infizieren und vernichten, ohne dabei negative Auswirkungen auf menschliche oder tierische Zellen zu haben”, erläutert Projektkoordinatorin Daniela Silva. Während ihres biologischen Zyklus heften sich die Phagen an die Zielbakterien und dringen in diese ein. „Die Phageninfektion ist ein äußerst spezifischer und selektiver Prozess, da die Phagenstrukturen stammspezifischen Varianten der bakteriellen Rezeptoren entsprechen müssen”, so Silva weiter. Die Phagenspezifität ist jedoch ein zweischneidiges Schwert, da ein einziger Phagentyp nicht alle vorhandenen Bakterienstämme auslöschen kann. Die Antwort von PHAGOVET darauf ist ein Phagen-Cocktail, das PHAGOVET-Biozid, das so gemischt ist, dass es auf ein ganzes Spektrum von Salmonellenstämmen wirkt. Zur weiteren Steigerung der Produktwirksamkeit werden „technologische Futtermittelzusatzstoffe“, die Bakteriophagen sowohl gegen E. coli als auch gegen Salmonellen enthalten, auf Futtermittel oder Trinkwasser angewendet.
Erfolgreiche Versuche verlaufen nicht ohne Hindernisse
Ein weiterer Aspekt, den das Team zu berücksichtigen hatte, ist die unterschiedliche Mutationsrate der jeweiligen Bakterien. Aufgrund der hohen Mutationsrate von E. coli stellt die Verwendung von phagenbasierten Produkten im Vergleich zu den genetisch viel „stabileren“ Salmonellen eine größere Herausforderung dar. „Obwohl es einen Cocktail mit einer festen Formulierung für eine sofortige Wirkung geben kann, muss das Labor die Bakterien immer isolieren und anhand der verfügbaren Phagen-Datenbank testen. Bei Bedarf muss die Cocktailformulierung an jede spezifische Situation angepasst werden”, sagt Silva. Das Team hat sich mit einer großen Phagenbibliothek und sehr gut charakterisierten Phagen auf diese Einschränkung eingestellt. „Wenn die E. coli identifiziert sind, kann die beste Kombination von Phagen gemischt und den Tieren verabreicht werden, um eine möglichst erfolgreiche Behandlung zu gewährleisten”, so Silva abschließend. Studien zeigen eine deutliche Verringerung der Salmonellenbesiedlung zwei Wochen nach der Infektion bei Tieren, die mit dem zootechnischen Zusatzstoff PHAGOVET behandelt wurden. „Am vielversprechendsten sind die Ergebnisse hinsichtlich der Ausscheidung von Salmonellen in die Umwelt durch mit Salmonellen infizierte Vögel”, stellt Silva fest. „Die mit PHAGOVET behandelte Gruppe scheidet im Vergleich zur Kontrollgruppe fast keine Salmonellen in die Umwelt aus, und auch die Salmonellenzahlen im Zäkum der mit PHAGOVET behandelten Vögel waren in den ersten zwei Wochen nach der Infektion statistisch gesehen geringer.” Die Ergebnisse des Biozids PHAGOVET sind ebenfalls gut – die Salmonellenkontamination auf den Oberflächen, auf die es aufgetragen wurde, ist deutlich zurückgegangen.
Eine Zukunft für phagenbasierte Produkte in Europa
„Das PHAGOVET-Projekt bietet eine kostengünstige und wirksame Lösung zur Bekämpfung der häufigsten bakteriellen Krankheitserreger bei Geflügel durch eine Kombination von Bioziden auf Phagenbasis und technologischen Lebensmittelzusatzstoffen”, bilanziert Silva. Derzeit gibt es keinen rechtlichen Rahmen, in den Bakteriophagen mit ihren Besonderheiten eingebunden werden können. Das Projekt wird jedoch weiterhin so viele Daten wie möglich sammeln, um den EU-Behörden umfassende Argumente für einen Registrierungsrahmen für Bakteriophagen-Produkte zu liefern.
Schlüsselbegriffe
PHAGOVET, Salmonellen, Geflügel, Bakteriophagen, Biozid, E. coli, Phagentherapie, Registrierung
