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Der Einsatz von Antibiotika bei Nutztieren wird mit zunehmenden Antibiotikaresistenzen unter \(\textit {Campylobacter}\) (C.) \(\textit {jejuni}\) und \(\textit {C. coli}\) assoziiert. Auch wird resistenten Isolaten eine höhere Virulenz zugeschrieben. Soziodemographische Merkmale von \(\textit {C. coli}\)-Infektionen in Deutschland wurden bislang wenig untersucht. 1135 \(\textit {C. jejuni}\)- und 156 \(\textit {C. coli}\)-Isolate aus der Region Weser-Ems wurden mittels Plättchendiffusion gegenüber Ampicillin, Ciprofloxacin, Erythromycin und Tetracyclin getestet sowie ein Subkollektiv zusätzlich mittels Colistin-Etest bzw. Colistin-Bouillonmikrodilution. Mit Ausnahme von Erythromycin wiesen beide Spezies erhöhte Resistenzraten gegenüber den untersuchten Antibiotika auf. Diese sind vermutlich auf einen entsprechend hohen Antibiotikaverbrauch bei Nutztieren in der Region zurückzuführen. Anhand der Hospitalisierungsraten ließ sich keine erhöhte Virulenz resistenter Isolate feststellen. \(\textit {C. coli}\)-Isolate wurden häufiger bei weiblichen Patienten nachgewiesen.

Das Ziel dieser Arbeit war es, mögliche Infektionsquellen von Campylobacter spp. und deren Isolierungsraten im Großraum Berlin im Zeitraum von November 2011 bis Juni 2013 in Heim-, Nutz- und Wildtieren sowie in Umweltproben zu ermitteln. Hierfür wurden zwei kulturelle Isolierungsmethoden – ISO- und Cape Town-Verfahren – verglichen. Weiterhin erfolgte eine Antibiotikaresistenztestung und eine Genotypisierung ausgewählter C.jejuni- und C. coli-Stämme mittels MLST. Die Kongruenz der ISO- und CT- Isolierungsverfahren betrug lediglich 11,5 % und durch die Kombination beider Verfahren stieg die Isolierungsrate um 37,7 %. Die höchsten Campylobacter- Isolierungsraten zeigten sich bei Hühnern und Wachteln (74 % und 62,5 %) gefolgt von Schweinen, Tauben, Hunden, Boden- und Katzenproben (32 %, 20 %, 15,3 %, 11,8 % und 11,3 %). Katzen mit Freigang schieden signifikant häufiger Campylobacter aus als solche ohne Freigang, was vermutlich auf das größere Spektrum von Kontaminationsquellen zurückzuführen ist. Hygienische Maßnahmen zur Bekämpfung der Campylobacteriose sollten somit auch auf den Umgang mit Heimtieren und auf den Aufenthalt im Freien ausgeweitet werden. Die Speziesverteilung von Campylobacter variierte stark in Abhängigkeit von der untersuchten Matrize. Untersuchte Tauben (n = 50) schieden ausschließlich C. jejuni, untersuchte Schweine (n = 50) ausschließlich C. coli aus. Bei Hühnern (n = 50) und Wachteln (n = 40) wurden beide Spezies nachgewiesen, wobei C. jejuni dominierte. Die untersuchten Hunde- (n = 163), Katzen- (n = 177) und Wasserproben (n = 114) wiesen mit dem Nachweis von C. jejuni, C. coli, C. upsaliensis und C. lari die größte Speziesvielfalt auf. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Kombination beider Isolierungsverfahren unabhängig von der untersuchten Spezies zu deutlich höheren Isolierungsraten führt. Darüber hinaus kann der Einsatz einer einzigen Methode zu einer Unterschätzung der Speziesvielfalt und von Mehrfachinfektionen führen. Dies bezieht sich nicht ausschließlich - wie in anderen Studien hervorgehoben -auf seltenere Spezies wie C. upsaliensis, C. lari und C. fetus, sondern auch auf C. jejuni und C. coli. In 72,3 % der untersuchten Isolate (n = 101) konnten Resistenzen gegenüber antimikrobiellen Wirkstoffen nachgewiesen werden. Alle untersuchten Stämme waren sensibel gegenüber Chloramphenicol und Gentamicin. Auch gegenüber Erythromycin erwiesen sich die untersuchten Isolate mit einer Ausnahme als sensibel. Gegenüber Streptomycin waren lediglich 9,9 % der untersuchten Isolate resistent. Die höchsten Resistenzraten zeigten sich bei Ciprofloxacin (61,4 %), Nalidixinsäure (47,5 %) und Tetrazyklin (42,6 %). Des Weiteren waren unabhängig von der Quelle Mehrfachresistenzen weit verbreitet (86,1 %). Bezüglich der beiden untersuchten Campylobacter-Spezies C. jejuni und C. coli ergab sich ein vergleichbar großer Anteil (71,4 % und 75,0 %) resistenter Isolate. Die höchsten Resistenzraten wurden bei Schweine-, Wachtel- und Hühner-Isolaten (100,0 %, 86,7 % und 79,4 %) bestimmt. Darüber hinaus zeigte sich bei ca. 50 % der Katzen-, Hunde- und Tauben-Isolate mindestens eine antimikrobielle Resistenz, wohingegen die Umweltproben meist vollständig sensibel waren. Die Resultate belegen, dass bei schwerwiegenden Campylobacter- Infektionen ein Resistenztest durchgeführt werden sollte. Die Genotypisierung ausgewählter C. jejuni- und C. coli-Isolate mittels MLST ergab für beide Spezies eine hohe genetische Diversität, und nur 13 der 39 identifizierten Sequenztypen sind bislang nicht für humane Isolate bekannt. Ein Zusammenhang zwischen MLST-Sequenztyp und Herkunft der Isolate war nicht ersichtlich. Dies deutet auf eine Vielzahl möglicher Infektionsquellen von Campylobacter hin., The aim of the study was to identify potential sources of Campylobacter spp. and their prevalences in Greater Berlin area from November 2011 to June 2013. Samples collected from pet animals, farm animals, wild animals and the environment were investigated by two isolation methods – ISO (according to ISO 10272-1:2006) and the Cape Town protocol. Also the presence of antimicrobial resistance in selected C. jejuni and C. coli isolates was determined by Broth Microdilution assays and isolates were genotyped by MLST. The congruence of both isolation procedures was 11.5 % and the detection rate of Campylobacter was increased by 37.7 % by using a combination of both procedures. The highest prevalence was detected in chicken (74 %) and quails (62.5 %), followed by pigs (32 %), pigeons (20 %), dogs (15.3 %), soil (11.8 %) and cats (11.3 %). Cats having outdoor access had significantly higher chances of being carriers of Campylobacter than cats living exclusively indoors. This could indicate a higher risk for Campylobacter infection in cats due to exposure to a wider range of sources of infection. These results show that pets and their environment should be taken into account to reduce the risk of human Campylobacter infection. The Campylobacter species varied widely depending on the source examined. In pigeons only C. jejuni and in pigs only C. coli was detected in this study. In chicken and quails, both species were detected, whereby C. jejuni was more prevalent than C. coli. Dogs, cats and water samples showed a greater diversity of species, with detection of C. jejuni, C. coli, C. upsaliensis and C. lari. Using a combination of both selective isolation methods in parallel resulted in significantly higher Campylobacter isolation rate regardless of the species examined. Using a single isolation procedure may result in underestimation of the diversity of Campylobacter spp. and multiple infections. This doesn`t refer exclusively to species like C. upsaliensis, C. lari and C. fetus but also to C. jejuni and C. coli. Antimicrobial resistance was observed in 72.3% or the isolates. All strains were sensitive to chloramphenicol and gentamicin. This also applied to erythromycin except in one isolate. Resistances to nalidixic acid (74.5 % of isolates), ciprofloxacin (61.4 %) and tetracycline (42.6 %) were common. Resistance to three antimicrobials or more was present in 86.1 % of isolates. The percentage of antimicrobial resistant isolates was comparable high in both C. jejuni (71.4 %) and C. coli (75 %). These results demonstrate that serious Campylobacter infections require an antimicrobial resistance testing. High resistance rates were observed in pigs (100 %), quails (86.7 %) and chicken (79.4 %). Nearly half of the cat, dog and pigeon isolates were resistant, whereas environmental isolates were mostly sensitive. Multilocus sequence typing of selected C. jejuni and C. coli isolates showed a high genetic diversity and 26 of the 39 determined sequence types have already been reported for human isolates. However, there was no correlation between MLST sequence type and source of the Campylobacter isolates. The above finding suggests that there are various sources of human infection with Campylobacter.

Ziel dieser Arbeit war es, die Stressantwort von C. jejuni, C. coli und C. lari auf erhöhte Temperaturen zu charakterisieren. C. coli und C. lari zeigen gegenüber C. jejuni eine verringerte Fähigkeit, bei 46 °C zu überleben. Untersuchungen zur Expression der Hitzeschockgene mittels Real-Time qPCR konnten diese phänotypischen Unterschiede nicht vollständig erklären. Deshalb wurden in dieser Arbeit erstmalig die Veränderungen der Genexpression durch Sequenzierung der Transkriptome (RNA-Seq) bei 46 °C gegenüber 37 °C bei C. jejuni, C. coli und C. lari untersucht. Diese Form der Analyse bestätigt und erweitert das über andere Methoden wie Microarray- und RT-qPCR-Studien generierte Wissen über die Hitzeschockantwort bei C. jejuni. Darüber hinaus liefert diese Arbeit erstmalig Erkenntnisse über die Hitzeschockantwort auf transkriptioneller Ebene bei C. coli und C. lari. Die RNA-Seq-Daten zeigen erhebliche Unterschiede in der temperaturabhängigen Regulation der Genexpression. Während bei C. coli und C. lari jeweils 9 % der Gene eine signifikante Expressionsänderung zeigen, beträgt dieser Anteil bei C. jejuni nur 3 %. Bei C. jejuni weisen 89 % der regulierten Gene eine erhöhte Transkriptionsrate auf, während bei C. coli 69 % und bei C. lari 45 % der regulierten Gene eine gesteigerte Expression zeigen. Der Anteil an Genen, deren Expression in allen drei Spezies gleichermaßen reguliert wird, ist sehr gering. Kategorisiert man die differentiell exprimierten Gene, so wird deutlich, dass deren Produkte aus nahezu allen funktionellen Gruppen stammen. Besonders Gene, die für die Zellhülle, den Proteinstoffwechsel, die Proteinbiosythese als auch für Transport- und Bindungsproteine kodieren, zeigen eine gesteigerte Expression Die eigentliche Stärke der RNA-Seq liegt nicht in der genauen quantitativen Ermittlung der Genexpression, sondern in ihrem Potential, die Architektur des Transkriptoms und mögliche regulatorische Komponenten zu entschlüsseln. RNA-Seq-Experimente als zukünftiger Standard auf dem Gebiet der Genexpressionsanalysen könnten auch in der Lebensmittelmikrobiologie eine wichtige Rolle spielen, um Informationen über das Überleben von Mikroorganismen in der Lebensmittelkette und deren Anpassung an subletale Faktoren zu generieren., The aim of this study was to characterize the stress response of C. jejuni, C. coli and C. lari to elevated temperatures. C. coli and C. lari show a decreased ability to survive at 46 °C in comparison to C. jejuni. The differential expression of heat-shock genes by real-time qPCR could not explain the phenotypic differences. Therefore, the changes in global gene expression at 46 °C compared to 37 °C in C. jejuni, C. coli and C. lari was investigated by RNA sequencing (RNA-Seq). This analysis confirmed and extended the knowledge of the heat-shock response of C. jejuni generated in earlier studies by using other methods such as microarray and RT-qPCR. Furthermore, this work provides first insights on the heat shock response on the transcriptional level of C. coli and C. lari. The RNA-Seq data show significant differences in the temperature-dependent regulation of gene expression. While in C. coli and C. lari 9 % of the genes showed a significant change in expression, this proportion in C. jejuni is only 3 %. In C. jejuni 89 % of the regulated genes show an increased transcription rate, while 45 % of the regulated genes in C. coli and 69 % in C. lari are upregulated. The percentage of genes whose expression is regulated in all three species alike, is very low. A categorization of the differentially expressed genes reveals that their products were distributed over almost all functional groups. Particularly genes encoding cell membrane proteins, protein metabolism, the protein biosynthesis and transport and binding proteins, show an increased expression. The potential of RNA-Seq is not the precise quantitative determination of gene expression, but in its potential to decipher the architecture of the transcriptome and possible regulatory components. RNA-Seq experiments, as the future standard in the field of gene expression analysis, could also play an important role in food microbiology to understand the survival of microorganisms and their adaptation to sublethal factors in the food chain.

A 37-year-old male presented with intermittent abdominal pain and 9 kg weight loss within 3 weeks. Gastroscopy showed no pathological findings, coloscopy showed a colitis limited to the left flexure. Histology revealed a sustained infectious enterocolitis. A culture of the patient's stool was positive for CAMPYLOBACTER COLI. Because of the recurrent abdominal discomfort and weight loss the patient was admitted to the hospital. Ultrasound and multislice spiral computed tomography showed an acute oedematous pancreatitis. No other causes for the pancreatitis were found, the only remaining possibility was a CAMPYLOBACTER COLI-associated pancreatitis. Under symptomatic therapy the patient recovered definitively. An administration of antibiotics was not necessary.

The aim of this study was to evaluate the impact of the slaughter process on the Campylobacter (C.) coli prevalence on pig carcasses and finally pork. To detect C. spp., faecal samples, organ samples and surfaces of slaughter pigs were sampled. Additionally, various abattoir surfaces (n=208) and 227 pork and minced meat samples were included in our study. Whereas a high C. spp. prevalence (64.0%) was detectable in the faeces of slaughter pigs (all isolates were identified as C. coli), low detection rates were observed on pig carcasses after the slaughter process before the chilling period (21.1%). The impact of chilling reduced the detection rate of C spp. on pig carcasses even further to 0.8%. Only C. jejuni strains were isolated after the chilling process. Chilling and the associated drying of the skin are responsible for that massive reduction of C. spp prevalence. Significantly more C. spp. were isolated from livers compared to the corresponding carcasses. Only 5 out of 208 swab samples from different surfaces of the abattoir were C. coli positive. Bacteriological investigation could not detect any C. spp. strains from pork and minced pork meat. The low detection rates at the end of the slaughter and processing line indicate that pork may only play a minor role in the transmission of C. coli infections to humans. By genotyping C. coli-isolates from selected animals we were able to demonstrate three possible ways of contamination of the slaughter carcass surface. Genetically highly related strains were detectable on carcass surfaces of consecutively slaughtered animals. Faecal isolates and isolates from the carcass surface showed occasional high similarities. C. coli-genotypes from tonsils and genotypes from the corresponding slaughter carcasses formed a close cluster.

The main of this study is to give evidence about the spread of streptothricin resistance within Campylobacters which were isolated from animals, men and environmental sources. Streptothricin resistant Campylobacters were isolated over a five years period, when the use of streptothricin for ergotropic purposes was not allowed, from slurry of swine, slurry of cattle, waste water of a goose farm and waste water of a communal sewage treatment plant. The streptothricin resistance was found to be connected with resistances to kanamycin and streptomycin (MIC1024 micrograms/ml). For DNA-DNA-hybridisation we used a gene probe derived from the streptothricin acetyltransferase determinant sat4 from Campylobacter coli to find out epidemiological associations between Campylobacters of different origin. The hybridisation experiments show that all streptothricin resistant strains, which were isolated from one ecosystem or where an epidemiological link seems given, have sat4 positive signals at identical positions of the digested and blotted chromosomal DNA. The detection of the sat4 gene seems to be a good tool to discriminate clonal diversities within multiple antibiotic resistant Campylobacters.

The infectivity of four Campylobacter (C.) jejuni strains and one C. coli strain was evaluated by the reisolation rate from cloacal swabs after oral infection of chickens at four weeks of age. One strain did not colonize the digestive tract, another infected only a part of the experimental group and a third was excreted at a lower percentage in the first two weeks p.i. compared to the other two strains. In correlation to age, the excretion rate was highest in 7-week-old birds. In groups of 4 and 10-week-old chickens, the peak of the excretion rate appeared slightly delayed and on average, the excretion was lowest in 10-week-old individuals. A high correlation was found between the isolation rate of Campylobacters from cloacal swabs and from caecal contents.

Investigating the cause of an outbreak of mild diarrhoea in a boar rearing unit with about 750 animals, C. coli was found in all diseased animals, i.e. it was isolated from the intestines of culled boars and from faeces samples; often the amount of C. coli was very high. The intragastric application of C. coli to 5 weaning pigs (about 35 kg) resulted in the shedding of large numbers of C. coli via the faeces at days 3 and 5 post infectionem only. The development of the animals was undisturbed during the 17 days of the experiment. Carrying out follow-up investigation, C. coli was isolated at least once per animal from all healthy animals (n = 40) from the 3 farms, delivering young boars to the unit. C. coli is regarded as an opportunistic microorganism in the intestines of swine, able to cause diarrhoea only when combined with infection-promoting factors. In the case presented, these factors were nitrate-enriched water, changes in the composition of feed and the rapid shift from winter conditions to a warm spring.