Amerikanische Gesellschaft für Hirudotherapie

Low-Level Antimicrobials in the Medicinal Leech Select for Resistant Pathogens

Genomics study published in mBio (2018)

Zuletzt aktualisiert: June 18, 2026Geprüft von: ASH Editorial Board
Research article — evidence reviewArticle reference
Evidence: Research reportAntimikrobielle ResistenzSicherheit & InfektionskontrolleBeka L et al. · mBio, 2018

Abstract

Fluoroquinolones (FQs) and ciprofloxacin (Cp) are important antimicrobials that pollute the environment in trace amounts. Although Cp has been recommended as prophylaxis for patients undergoing leech therapy to prevent infections by the leech gut symbiont Aeromonas, a puzzling rise in Cp-resistant (Cpr) Aeromonas infections has been reported. We report on the effects of subtherapeutic FQ concentrations on bacteria in an environmental reservoir, the medicinal leech, and describe the presence of multiple antibiotic resistance mutations and a gain-of-function resistance gene. We link the rise of CprAeromonas isolates to exposure of the leech microbiota to very low levels of Cp (0.01 to 0.04 µg/ml), <1/100 of the clinical resistance breakpoint for Aeromonas Using competition experiments and comparative genomics of 37 strains, we determined the mechanisms of resistance in clinical and leech-derived Aeromonas isolates, traced their origin, and determined that the presence of merely 0.01 µg/ml Cp provides a strong competitive advantage for Cpr strains. Deep-sequencing the Cpr-conferring region of gyrA enabled tracing of the mutation-harboring Aeromonas population in archived gut samples, and an increase in the frequency of the Cpr-conferring mutation in 2011 coincides with the initial reports of CprAeromonas infections in patients receiving leech therapy.IMPORTANCE The role of subtherapeutic antimicrobial contamination in selecting for resistant strains has received increasing attention and is an important clinical matter. This study describes the relationship of resistant bacteria from the medicinal leech, Hirudo verbana, with patient infections following leech therapy. While our results highlight the need for alternative antibiotic therapies, the rise of Cpr bacteria demonstrates the importance of restricting the exposure of animals to antibiotics approved for veterinary use. The shift to a more resistant community and the dispersion of Cpr-conferring mechanisms via mobile elements occurred in a natural setting due to the presence of very low levels of fluoroquinolones, revealing the challenges of controlling the spread of antibiotic-resistant bacteria and highlighting the importance of a holistic approach in the management of antibiotic use.

Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.

Publication typeJournal ArticleResearch Support, N.I.H., ExtramuralResearch Support, Non-U.S. Gov't
Indexed MeSH termsAeromonasAnimalsAnti-Bacterial AgentsCiprofloxacinDNA GyraseDisease ReservoirsDrug Resistance, Multiple, BacterialFluoroquinolonesGastrointestinal MicrobiomeGram-Negative Bacterial InfectionsHirudo medicinalisHumans

Zusammenfassung

Demonstrates that subtherapeutic ciprofloxacin in medicinal leech environment selects for resistant Aeromonas strains that subsequently caused patient infections.

Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist

Anhand von Konkurrenzexperimenten und vergleichender Genomik von 37 Stämmen verknüpft diese Studie den berichteten Anstieg ciprofloxacin-resistenter Aeromonas-Infektionen nach Blutegeltherapie mit der Exposition der Darmmikrobiota des medizinischen Blutegels (Hirudo verbana) gegenüber sehr niedrigen, subtherapeutischen Fluorchinolon-Konzentrationen (0,01–0,04 µg/ml, unter 1/100 des klinischen Resistenz-Grenzwerts), identifiziert Resistenzmutationen in gyrA sowie ein Resistenzgen mit Funktionsgewinn und datiert eine Zunahme der resistenten Population auf etwa 2011. Dies ist hochrelevant und mahnend für die Hirudotherapie: Aeromonas ist der wichtigste Darmsymbiont des Blutegels, der hinter der Infektion nach der Blutegelbehandlung steht, und die Arbeit argumentiert, dass eine spurenhafte Antibiotika-Kontamination der Umwelt genau jene ciprofloxacin-Prophylaxe untergraben kann, die zur Vorbeugung dieser Infektionen eingesetzt wird, was die Notwendigkeit eines verantwortungsvollen Antibiotikaeinsatzes und alternativer Prophylaxestrategien untermauert. Es handelt sich um eine mechanistische mikrobiologische und genomische Studie, nicht um eine klinische Studie; sie misst keine Patienteninfektionsraten unter verschiedenen Prophylaxeregimen, sodass ihre klinischen Implikationen zwar wichtig, aber inferenziell bleiben.

Zitation

Low-Level Antimicrobials in the Medicinal Leech Select for Resistant Pathogens That Spread to Patients.

Beka L et al. · mBio, 2018

Verwandter klinischer Kontext

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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: June 18, 2026

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