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Kategorie Lebensmittel

Keim-Kontrolle

Szenerie eines Tatorts: Kameras, Absperrband, Scheinwerfer. Im Scheinwerferkegel werden Mikroorganismen angeleuchtet
Copyright Keime: TUMEGGY/SCIENCE PHOTO LIBRARY ,KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY, Love Employe, / gettyimages, CDC/James Archer
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Genomanalysen helfen, die Quelle von Lebensmittelinfektionen aufzuspüren. Künftig soll eine Echtzeit-Überwachung potenzieller Erreger möglich sein.

Es gibt Lebensmittel, die es ohne die Anwesenheit von Bakterien gar nicht gäbe. Joghurt zum Beispiel oder Käse. Die meisten Keime sind in Lebensmitteln allerdings unerwünscht wie Salmonellen, Campylobacter oder Listerien. Sie können krank machen und insbesondere kleinen Kindern, Schwangeren und kranken oder älteren Menschen gefährlich werden. Entlang der Produktions und Handelsketten können sich die Erreger schnell ausbreiten und an weit voneinander entfernten Orten zu Krankheitsausbrüchen führen.

Von einem „lebensmittelbedingten Krankheitsausbruch spricht man, wenn mindestens zwei Menschen im (wahrscheinlichen) Zusammenhang mit demselben Lebensmittel erkranken oder sich entsprechende Krankheitsfälle stärker häufen als erwartet.

Ein Ausbruch ist vergleichsweise leicht zu erkennen, wenn solche Fälle an einem Ort auftreten, zum Beispiel nach einer Veranstaltung. Klagen mehrere Menschen dann über Übelkeit, Erbrechen, Durchfall und krampfartige Bauchschmerzen ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass ein verunreinigtes Lebensmittel dahinter steckt. Einzelne Erkrankungen, die zu unterschiedlichen Zeiten in verschiedenen Landesteilen auftauchen, einer Quelle zuzuordnen, ist ungleich schwieriger.

AUF DER SUCHE NACH DEM MATCH

Bei Verdacht auf einen Ausbruch gilt es, schnellstmöglich herauszubekommen, welcher Erreger für die Infektion verantwortlich ist und welches Lebensmittel kontaminiert ist. Keine einfache Aufgabe, wie zuletzt der Ausbruch mit enterohämorrhagischen E. coli (EHECkurz fürenterohämorrhagische Escherichia coli) zeigte, der in Mecklenburg Vorpommern begann. Bei der Suche nach der Infektionsquelle spie len labordiagnostische Untersuchungen zur Charakterisierung der Erreger eine zentrale Rolle, heutzutage vor allem Methoden der Gesamtgenomsequenzierung. Vereinfacht gesagt wird dabei das Erbgut eines Erregers Baustein für Baustein identifiziert.

„Man vergleicht die Genomsequenzen von Erreger Isolaten aus Lebensmitteln mit denen von Erkrankten, erläutert Dr. Burkhard Malorny vom Bundesinstitut für Risikobewertung (BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung). „Bei einem Match – wenn also die Sequenzen identisch oder nahezu identisch sind, erhält man häufig den ersten Hinweis auf das kontaminierte Lebensmittel. So kann der Ursprung des Krankheitsausbruchs weiter eingegrenzt werden."

Flüssigkeit wird pipettiert

Labordiagnostische Untersuchungen zur Charakterisierung von Erregern spielen eine zentrale Rolle, um das ursächliche Lebensmittel bei Verdacht auf einen Krankheitsausbruch zu finden.

Copyright BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung

Noch vor wenigen Jahren waren diese Methoden zu kompliziert und zu teuer, um abseits der Forschung im Alltagsgeschäft behördlicher Einrichtungen zum Einsatz zu kommen. Das hat sich geändert. „Heute wenden etwa zwei Drittel der für die Lebensmittelüberwachung zuständigen Behörden in den Bundesländern diese Verfahren an , sagt Malorny. Er leitet das Nationale Studienzentrum für Sequenzierungen in der Risikobewertung, das die Länderbehörden bei der Etablierung der Methoden unterstützt.

Eine gestiegene Bedeutung haben Gesamtgenomsequenzierungen auch in den Nationalen Referenzlaboratorien (NRLs) am BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung, die routinemäßig Erreger Isolate aus Lebens- und Futtermitteln erhalten, zum Beispiel aus nationalen Monitoring- und Bekämpfungsprogrammen. Die NRLs gehörten zu den ersten Einrichtungen, die mit Unterstützung des Studienzentrums die Möglichkeiten der neuen Genomanalysemethoden ausgelotet haben und diese nun einsetzen, um neue Erregervarianten frühzeitig zu erkennen, ihr krankmachendes Potenzial abzuschätzen und ihre Ausbreitung zu überwachen. „Die Verfahren sind sehr viel präziser als die bisherigen Methoden, sagt Dr. Sylvia Kleta vom NRL für Listeria monocytogenes.

Nationales Referenzlabor am BfR

Stahlregale mit zahlreichen Karton; in einem Regalfach stehen unzählige beschriftete Reagenzgläser mit einer gelblichen Flüssigkeit darin
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  • Schlummernde Schätze

    Im Nationalen Referenzlabor für Salmonella herrscht Sammelwut. Jede einzelne Salmonellen-Probe, die in den vergangenen Jahrzehnten im BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung und seinen Vorgängerinstitutionen analysiert wurde, lagert dort. Vielleicht nicht für die Ewigkeit, aber doch auf nicht absehbare Zeit. Die ersten Proben reichen in das Jahr 1976 zurück. Zunächst schlummerten die Isolate – wie hier zu sehen – bei Raumtemperatur in kleinen Pappschachteln, dicht an dicht in großen Regalen gelagert. Allerdings können sich die Bakterien dabei im Laufe der Zeit schleichend verändern. Deshalb werden neue Isolate seit einigen Jahren bei minus 80 Grad Celsius tiefgefroren. Seitdem füllen große Tiefkühlschränke die Lagerräume des Referenzlabors. Und wozu das Ganze? Die Uralt-Proben können dazu beitragen, heutige Forschungsfragen zu klären. Zum Beispiel, wie sich die Eigenschaften eines bestimmten Salmonella-Stamms im Laufe der Zeit verändert haben oder welche Antibiotika-Resistenzen etwa in den 1970er-Jahren unter den Salmonellen dominierten. Bei Bedarf können die gewünschten Isolate hervorgekramt und die Bakterien vermehrt und analysiert werden. Ein schlummernder Schatz!

ZIEL: QUELLE DES AUSBRUCHS EINKREISEN

Stark nachgefragt ist das NRL für Salmonella, das jährlich etwa 3.000 Salmonella Isolate aus Lebensmitteln bekommt, sowohl von amtlichen als auch von privaten Laboren und Universitäten. Beim NRL für Listeria monocy togenes sind es rund 2.000 eingesendete Isolate. Knapp die Hälfte dieser Isolate wurde im Jahr 2024 in den bei den NRLs sequenziert – die Isolate, die von den amtlichen Laboren nicht selbst sequenziert wurden. Kommt es beim Vergleich mit Referenzsequenzen von lebensmittelbedingten Krankheitsausbrüchen zu einem Match, erfolgt eine Meldung an den Einsender. Die Länderbehörden haben dann die Möglichkeit, die Ursache für das Ausbruchsgeschehen konkreter zu untersuchen und Maßnahmen zur Bekämpfung einzuleiten. „Wenn sich aus der Typisierung Hinweise auf ein bestimmtes Lebensmittel ergeben, können die Behörden die Quelle der Infektion genauer einkreisen und betroffene Personen fragen, ob sie das verdächtige Lebensmittel gegessen haben, erläutert Kleta. „Gleichzeitig können beispielsweise Warenströme untersucht werden, also die Herkunft des Lebensmittels rückverfolgt werden und gezielt Maßnahmen im Herstellerbetrieb getroffen werden, um die Infektionsquelle zu beseitigen.

„Die Idee ist, künftig in einer einzigen Datenbank alle Sequenzdaten zu vereinen und miteinander abzugleichen.“

DR. BURKHARD MALORNY NATIONALES STUDIENZENTRUM FÜR SEQUENZIERUNGEN IN DER RISIKOBEWERTUNG
ein BfR Labor
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Die Untersuchung des Ausbruchsgeschehens in den Ländern erfolgt in enger Abstimmung mit dem Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVLkurz fürBundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit), an dem die länderübergreifende Kontaktstelle für lebensmittelbedingte Krankheitsausbrüche angesiedelt ist. Ausbruchsanalysen werden in der Regel vom Robert Koch Institut (RKI), zu dessen Kernaufgaben der Schutz vor Infektionskrankheiten gehört, initiiert und in enger Kooperation mit diesem durchgeführt.

Die Bedeutung der Gesamtgenomanalyse im Kontext von lebensmittelbedingten Infektionen ist mittlerweile unstrittig. Hinsichtlich der Effizienz und der Nutzenausschöpfung gibt es allerdings noch Luft nach oben. „Wir müssen weg von der reaktiven Ausbruchsanalyse hin zu einer prospektiven Analyse“, sagt Malorny. 

„Die Idee ist es, künftig in einer einzigen Datenbank alle Sequenzdaten zu vereinen – aus Lebensmitteln, Futtermitteln und von Erkrankten – und routinemäßig miteinander abzugleichen. Sobald der Vergleich einen Match ergibt, weiß man, wo man genauer hinschauen muss – auch ohne, dass es vorher einen Verdacht gab. So lassen sich Ausbrüche verhindern oder zumindest stark eindämmen.“

Der Aufbau solch einer nationalen Datenbank ist, organisiert von einer vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) geleiteten Bund-Länder-AG, bereits in Arbeit. Das BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung, konkret das Nationale Studienzentrum, entwickelt in dieser Zusammenarbeit ein Tool für die Datensammlung und -analyse. „Besprochen ist das alles, jetzt geht es an die Umsetzung.“

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