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Clostridium perfringens, ein anaerober enteropathogener Keim, gehört zu den häufigsten Ursachen lebensmittelbedingter Erkrankungen beim Menschen. In der EU ist C. perfringens für jährlich rund 5 Millionen Infektionen verantwortlich. Darüber hinaus sind 95 % der akuten gastrointestinalen Infektionen mit dem Verzehr von kontaminiertem Fleisch, einschließlich Geflügelprodukten, assoziiert. Typische Symptome sind Bauchkrämpfe, Durchfall und gelegentlich Erbrechen.
Die Krankheitsentstehung beruht auf der Fähigkeit von C.-perfringens-Stämmen, mehr als 20 pathogene Enzyme und Toxine zu produzieren. Je nach Toxinprofil werden die Stämme in sieben Toxintypen (A–G) eingeteilt, wobei insbesondere die Typen A, C und G häufig mit Infektionen beim Menschen in Verbindung gebracht werden.
Die Verbreitung von C. perfringens wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, darunter unsachgemäße Lebensmittelaufbewahrung, Kreuzkontamination und sogar der Klimawandel. Letzterer wirkt sich auf Häufigkeit und Schwere lebensmittelbedingter Erkrankungen aus, da steigende globale Temperaturen und veränderte Niederschlagsmuster günstige Bedingungen für Wachstum und Überleben von Pathogenen wie C. perfringens in Lebensmitteln und Wasser schaffen [2].
Zur Behandlung von Infektionen im Geflügelbereich werden noch immer Antibiotika wie Virginiamycin, Bacitracin und Lincomycin eingesetzt, um den Erreger zu bekämpfen, bevor er über die Nahrungskette auf den Menschen übergeht. Diese Breitbandantibiotika stören jedoch die normale Darmflora der Tiere, können zusätzliche Komplikationen verursachen und tragen zur Entstehung antibiotikaresistenter Bakterien bei [1].
Daher richtet sich der Fokus der Forschung zunehmend auf Bakteriophagen (Phagen) – Viren, die gezielt Bakterien abtöten. Diese wirken wirtspezifisch und greifen therapeutisch nur das Zielpathogen an, ohne die normale Flora zu beeinträchtigen – ein entscheidender Vorteil gegenüber Antibiotika [1].
In einer Studie von Thanki et al. wurden 97 C.-perfringens-Stämme von infiziertem Geflügel aus aller Welt gesammelt, um Modelle zur Untersuchung und zum Vergleich der Phagenvirulenz zu entwickeln. Alle Stämme wurden in 1-ml-Röhrchen mit 50 % Glycerol bei −80 °C gelagert. Das Wachstum erfolgte über Nacht bei 37 °C unter anaeroben Bedingungen auf dem selektiven Medium Perfringens-TSC-Agar, wobei die Bakterien schwarze Kolonien bilden. Für Flüssigkulturen wurden Einzelkolonien in Brain Heart Infusion (BHI)-Bouillon subkultiviert. Es zeigte sich, dass ein Phagen-Cocktail bestehend aus CPLM2, CPLM15 und CPLS41 am wirksamsten die Besiedelung durch C. perfringens reduzierte [1]. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Phagen eine vielversprechende Alternative darstellen, um die Häufigkeit lebensmittelbedingter Infektionen zu verringern.
Da die Wissenschaft zunehmend Alternativen zur Antibiotikatherapie untersucht, ist mit einem Anstieg von Studien zu Phagen und deren Rolle bei der Eindämmung lebensmittelbedingter Erkrankungen zu rechnen. Dies ist besonders relevant im Kontext globaler Herausforderungen wie dem Klimawandel, bei dem extreme Wetterbedingungen das Risiko von Lebensmittelkontaminationen erhöhen können. Zudem unterstreicht dies die Bedeutung von anaeroben Arbeitsstationen wie der Whitley Anaerobe Arbeitsstation die Forschung ermöglichen, welche in naher Zukunft noch stärker an Bedeutung gewinnen dürfte.
Referenzen
1. Thanki AM, Osei EK, Whenham N, Salter MG, Bedford MR, Masey O’Neill HV, Clokie MR. Broad host range phages target global Clostridium perfringens bacterial strains and clear infection in five-strain model systems. Microbiology Spectrum. 2024 May 2;12(5):e03784-23.
2. Oh EJ, Kim JM, Kim JK. Interrelationship between climatic factors and incidence of FBD caused by Clostridioides difficile toxin B, Clostridium perfringens, Campylobacter spp., and Escherichia coli O157: H7. Environmental Science and Pollution Research. 2021 Aug;28(32):44538-46.
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