Browsing by Subject "Enterobacteriaceae"
Now showing items 1-6 of 6
-
(2023)Tämä kirjallisuuskatsauksen ja alkuperäistutkimuksen sisältävä lisensiaatintutkielma käsittelee mikrobilääkeresistenssiä sekä laajakirjoisia beetalaktamaaseja tuottavia enterobakteereita hevosilla Suomessa. Mikrobilääkeresistenssillä tarkoitetaan mikrobien vastustuskykyä mikrobilääkkeitä kohtaan. Mikrobilääkkeiden liikakäyttö ja uusien mikrobilääkkeiden pula ovat johtaneet yleistyvään maailmanlaajuiseen mikrobilääkeresistenssiongelmaan. Mikrobilääkeresistenssi on uhka ihmisten ja eläinten terveydelle. Mikrobilääkkeille vastustuskykyisten bakteerien aiheuttamien infektoiden lisääntyessä hoitovaihtoehdot vähenevät ja potilaiden kuolleisuus nousee. Beetalaktamaasit ovat bakteerien tuottamia entsyymejä, jotka pystyvät hajottamaan beetalaktaameja. Beetalaktaamit ovat lääketieteellisesti merkittävä mikrobilääkeryhmä. ESBL (extended spectrum beta-lactamase) -entsyymeillä puolestaan tarkoitetaan bakteerien tuottamia beetalaktamaasientsyymejä, jotka pystyvät hajottamaan laajakirjoisia beetalaktaameja, kuten esimerkiksi kolmannen polven kefalosporiineja. Enterobakteerit ovat tärkein laajakirjoisia beetalaktamaaseja tuottava bakteeriheimo. Enterobakteereja esiintyy sekä ihmisillä että eläimillä. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ESBL-enterobakteerien esiintyvyyttä hevosten peräsuolesta otetuissa seulontanäytteissä Suomessa. Samalla tutkittiin, mitä ESBL-bakteerilajeja Suomessa asuvilla hevosilla esiintyy. Aihetta ei ole aiemmin juurikaan tutkittu Suomessa, joten tutkimus tuo tärkeää lisätietoa Suomessa asuvien hevosten resistenssitilanteesta. Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin mahdollisia riskitekijöitä ESBL-kantajuudelle. ESBL-kantajuuden prevalenssin odotettiin olevan noin 7 % Suomessa. Prevalenssihypoteesi tässä tutkimuksessa asetettiin hieman alemmas verrattuna muihin Euroopan maihin, koska Suomen resistenssitilanne on Euroopan keskimääräistä parempi. Riskitekijöitä ESBL-kantajuudelle on aiemmissa tutkimuksissa todettu olevan esimerkiksi mikrobilääkehoito ja sairaalahoito. Tutkimusta varten kerättiin Yliopistollisen hevossairaalan potilailta seulontanäytteitä loppuvuoden 2020 ja alkuvuoden 2021 aikana. Näytteitä kerättiin yhteensä 161:ltä hevoselta. Tutkimukseen osallistuneiden hevosten omistajat vastasivat kyselylomakkeen kysymyksiin, jotka käsittelivät esimerkiksi sairaalaan tulosyytä, hevosen lääkintähistoriaa sekä tietoja hevosen lähikontakteista. Näytteet viljeltiin ja löydettyjen enterobakteerikantojen herkkyysmääritykset tehtiin Eläinlääketieteellisen tiedekunnan kliinisen mikrobiologian laboratoriossa. Kyselylomakkeen vastausten perusteella määritettiin mahdollisia riskitekijöitä SPSS-ohjelman avulla. Dikotomisille muuttujille tehtiin ristiintaulukointi ja Fisherin eksakti testi. ESBL-prevalenssi laskettiin EpiTools-laskimella. Tutkimukseen osallistuneista hevosista viisi oli ESBL-positiivisia, jolloin ESBL-prevalenssi tutkimuspopulaatiossa oli 3,1 %. Tilastollisesti merkitseviksi riskitekijöiksi ESBL-kantajuudelle todettiin analyysin perusteella sairaalahoito viimeisen kolmen kuukauden sisällä, mikrobilääkehoito viimeisen kolmen kuukauden sisällä sekä kirurginen toimenpide viimeisen kolmen kuukauden sisällä. Tutkimuksen tuloksena saatu ESBL-prevalenssi hevosilla poikkesi hypoteesistamme sekä aiemmista tutkimustuloksista. Poikkeamaa voi selittää eroavaisuudet tutkimusten välillä esimerkiksi otoskoossa ja tutkimuspopulaatiossa. Harhaa tutkimustuloksiin on voinut aiheuttaa esimerkiksi Covid-19-pandemia sekä väärinkäsitykset kyselylomakkeen kysymyksiin vastatessa. Riskitekijäanalyysin tulokset myötäilivät aiempia tutkimustuloksia sekä hypoteesiamme.
-
(2023)Tämä kirjallisuuskatsauksen ja alkuperäistutkimuksen sisältävä lisensiaatintutkielma käsittelee mikrobilääkeresistenssiä sekä laajakirjoisia beetalaktamaaseja tuottavia enterobakteereita hevosilla Suomessa. Mikrobilääkeresistenssillä tarkoitetaan mikrobien vastustuskykyä mikrobilääkkeitä kohtaan. Mikrobilääkkeiden liikakäyttö ja uusien mikrobilääkkeiden pula ovat johtaneet yleistyvään maailmanlaajuiseen mikrobilääkeresistenssiongelmaan. Mikrobilääkeresistenssi on uhka ihmisten ja eläinten terveydelle. Mikrobilääkkeille vastustuskykyisten bakteerien aiheuttamien infektoiden lisääntyessä hoitovaihtoehdot vähenevät ja potilaiden kuolleisuus nousee. Beetalaktamaasit ovat bakteerien tuottamia entsyymejä, jotka pystyvät hajottamaan beetalaktaameja. Beetalaktaamit ovat lääketieteellisesti merkittävä mikrobilääkeryhmä. ESBL (extended spectrum beta-lactamase) -entsyymeillä puolestaan tarkoitetaan bakteerien tuottamia beetalaktamaasientsyymejä, jotka pystyvät hajottamaan laajakirjoisia beetalaktaameja, kuten esimerkiksi kolmannen polven kefalosporiineja. Enterobakteerit ovat tärkein laajakirjoisia beetalaktamaaseja tuottava bakteeriheimo. Enterobakteereja esiintyy sekä ihmisillä että eläimillä. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ESBL-enterobakteerien esiintyvyyttä hevosten peräsuolesta otetuissa seulontanäytteissä Suomessa. Samalla tutkittiin, mitä ESBL-bakteerilajeja Suomessa asuvilla hevosilla esiintyy. Aihetta ei ole aiemmin juurikaan tutkittu Suomessa, joten tutkimus tuo tärkeää lisätietoa Suomessa asuvien hevosten resistenssitilanteesta. Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin mahdollisia riskitekijöitä ESBL-kantajuudelle. ESBL-kantajuuden prevalenssin odotettiin olevan noin 7 % Suomessa. Prevalenssihypoteesi tässä tutkimuksessa asetettiin hieman alemmas verrattuna muihin Euroopan maihin, koska Suomen resistenssitilanne on Euroopan keskimääräistä parempi. Riskitekijöitä ESBL-kantajuudelle on aiemmissa tutkimuksissa todettu olevan esimerkiksi mikrobilääkehoito ja sairaalahoito. Tutkimusta varten kerättiin Yliopistollisen hevossairaalan potilailta seulontanäytteitä loppuvuoden 2020 ja alkuvuoden 2021 aikana. Näytteitä kerättiin yhteensä 161:ltä hevoselta. Tutkimukseen osallistuneiden hevosten omistajat vastasivat kyselylomakkeen kysymyksiin, jotka käsittelivät esimerkiksi sairaalaan tulosyytä, hevosen lääkintähistoriaa sekä tietoja hevosen lähikontakteista. Näytteet viljeltiin ja löydettyjen enterobakteerikantojen herkkyysmääritykset tehtiin Eläinlääketieteellisen tiedekunnan kliinisen mikrobiologian laboratoriossa. Kyselylomakkeen vastausten perusteella määritettiin mahdollisia riskitekijöitä SPSS-ohjelman avulla. Dikotomisille muuttujille tehtiin ristiintaulukointi ja Fisherin eksakti testi. ESBL-prevalenssi laskettiin EpiTools-laskimella. Tutkimukseen osallistuneista hevosista viisi oli ESBL-positiivisia, jolloin ESBL-prevalenssi tutkimuspopulaatiossa oli 3,1 %. Tilastollisesti merkitseviksi riskitekijöiksi ESBL-kantajuudelle todettiin analyysin perusteella sairaalahoito viimeisen kolmen kuukauden sisällä, mikrobilääkehoito viimeisen kolmen kuukauden sisällä sekä kirurginen toimenpide viimeisen kolmen kuukauden sisällä. Tutkimuksen tuloksena saatu ESBL-prevalenssi hevosilla poikkesi hypoteesistamme sekä aiemmista tutkimustuloksista. Poikkeamaa voi selittää eroavaisuudet tutkimusten välillä esimerkiksi otoskoossa ja tutkimuspopulaatiossa. Harhaa tutkimustuloksiin on voinut aiheuttaa esimerkiksi Covid-19-pandemia sekä väärinkäsitykset kyselylomakkeen kysymyksiin vastatessa. Riskitekijäanalyysin tulokset myötäilivät aiempia tutkimustuloksia sekä hypoteesiamme.
-
(2020)Constantly increasing level of bacteria becoming resistant to clinically relevant antibiotics challenges the modern medical achievements made over the past century. In global scale, one of the most significant information gaps concerning the occurrence of resistant bacteria is located in West African countries. Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli strains resistant to 3rd generation cephalosporins and carbapenems are a major risk to public health through infections with limited or no available treatment options. The resistance to these antibiotics among Enterobacteriaceae is mainly mediated by hydrolyzing enzymes such as extended-spectrum beta-lactamases (ESBL). The focus of this thesis is to study the genes encoding these enzymes and other resistance factors found in K. pneumoniae and E. coli isolated from human stool and waste water samples in Burkina Faso and Mali. Tree Enterobacteriaceae isolates were selected for whole genome sequence (WGS) analysis based on their phenotypic resistance profiles defined by disk diffusion method. Reads were assembled to draft genomes and the genomes were studied for their antibiotic resistance genes, virulence genes and their associations to mobile genetic elements found in these isolates’ genomes. Additionally a pan-genome was created to investigate species specific features of K. pneumoniae and their role in heavy load of antibiotic resistance genes among these isolates. Pan-genome consisted of two genomes sequenced in this study and 12 genomes from the publically available database. 16-month old Burkinabe child was a carrier of one ESBL-producing K. pneumoniae (isolate Burkina_1) and one ESBL-positive E. coli along with the resistance to multiple other antibiotics. With genome wide analysis the K. pneumoniae strain could be described as sequence type (ST) 45 representing, multidrug resistant and ESBL-gene CTX-M-15 carrying strain with highly similar virulence gene profile to strains previously described as pathogenic K. pneumoniae causing neonatal sepsis. K. pneumoniae isolated from the stool sample of an adult living in Burkina Faso was found to be multidrug resistant, though non-ESBL-producer strain (isolate Burkina_2). The isolate showed no similarity to any previously described sequence type. CTX-M-15 encoding E. coli of ST38 (isolate Mali_1) carried by Malian child showed resistance to five different classes of antibiotics in addition to the 3rd generation cephalosporins. At the same time the isolate showed hybrid virulence gene profile with virulence genes associated to many different E. coli pathotypes including neonatal meningitis causing E. coli (NMEC). The exceptional plasticity of K. pneumoniae genome could be recognized as one of the putative explanations for the high number of resistance genes found among the isolates studied in this work. Antibiotic resistance genes were found to be associated to mobile genetic elements (MGE) and as the genetic plasticity is caused by the acquisition of external genetic material via MGEs such as plasmids, this can lead to indirect accumulation of resistance genes in these genomes. The results in this thesis work show alarming examples of pathogens that potentially cause severe infections, have extremely narrow or no treatment options and are carried by infants. These findings are in line with the few data about the level of faecal carriage of ESBL-producing strains by people in Burkina Faso and Mali reported previously.
-
(2020)Constantly increasing level of bacteria becoming resistant to clinically relevant antibiotics challenges the modern medical achievements made over the past century. In global scale, one of the most significant information gaps concerning the occurrence of resistant bacteria is located in West African countries. Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli strains resistant to 3rd generation cephalosporins and carbapenems are a major risk to public health through infections with limited or no available treatment options. The resistance to these antibiotics among Enterobacteriaceae is mainly mediated by hydrolyzing enzymes such as extended-spectrum beta-lactamases (ESBL). The focus of this thesis is to study the genes encoding these enzymes and other resistance factors found in K. pneumoniae and E. coli isolated from human stool and waste water samples in Burkina Faso and Mali. Tree Enterobacteriaceae isolates were selected for whole genome sequence (WGS) analysis based on their phenotypic resistance profiles defined by disk diffusion method. Reads were assembled to draft genomes and the genomes were studied for their antibiotic resistance genes, virulence genes and their associations to mobile genetic elements found in these isolates’ genomes. Additionally a pan-genome was created to investigate species specific features of K. pneumoniae and their role in heavy load of antibiotic resistance genes among these isolates. Pan-genome consisted of two genomes sequenced in this study and 12 genomes from the publically available database. 16-month old Burkinabe child was a carrier of one ESBL-producing K. pneumoniae (isolate Burkina_1) and one ESBL-positive E. coli along with the resistance to multiple other antibiotics. With genome wide analysis the K. pneumoniae strain could be described as sequence type (ST) 45 representing, multidrug resistant and ESBL-gene CTX-M-15 carrying strain with highly similar virulence gene profile to strains previously described as pathogenic K. pneumoniae causing neonatal sepsis. K. pneumoniae isolated from the stool sample of an adult living in Burkina Faso was found to be multidrug resistant, though non-ESBL-producer strain (isolate Burkina_2). The isolate showed no similarity to any previously described sequence type. CTX-M-15 encoding E. coli of ST38 (isolate Mali_1) carried by Malian child showed resistance to five different classes of antibiotics in addition to the 3rd generation cephalosporins. At the same time the isolate showed hybrid virulence gene profile with virulence genes associated to many different E. coli pathotypes including neonatal meningitis causing E. coli (NMEC). The exceptional plasticity of K. pneumoniae genome could be recognized as one of the putative explanations for the high number of resistance genes found among the isolates studied in this work. Antibiotic resistance genes were found to be associated to mobile genetic elements (MGE) and as the genetic plasticity is caused by the acquisition of external genetic material via MGEs such as plasmids, this can lead to indirect accumulation of resistance genes in these genomes. The results in this thesis work show alarming examples of pathogens that potentially cause severe infections, have extremely narrow or no treatment options and are carried by infants. These findings are in line with the few data about the level of faecal carriage of ESBL-producing strains by people in Burkina Faso and Mali reported previously.
-
(2021)Mikrobilääkeresistenssi on globaali kansanterveydellinen uhka. Mikrobilääkeresistenssin leviämisen ehkäisemisessä tärkeää on resistenssiseuranta, joka tuottaa tietoa resistenttien mikrobien ja resistenssigeenien esiintymisestä. Seurannalla saatavan datan perusteella voidaan kohdentaa resistenssin leviämistä hillitseviä toimenpiteitä. Jätevedet ovat kiinnostava kohde resistenssiseurannalle, sillä jätevesiin päätyy mikrobeja suuresta, pääosin terveestä väestöstä. Tämä alkuperäistutkimuksen sisältävä lisensiaatintyö on osa Helsingin yliopiston, Tampereen yliopiston ja Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen kolmivuotista (2020–2023) WastPan-hanketta, jota rahoittaa Suomen Akatemia. Hanke kehittää jätevesiseurantaa pandemioiden varautumistyökaluna. Työn tavoitteena on alustavasti selvittää, löytyykö jätevesistä ihmisten infektioille tyypillisiä moniresistenttejä mikrobeja. Lisäksi selvitetään käytettyjen menetelmien toimivuutta jätevedestä eristettyjen mikrobien tutkimisessa. Työssä tutkittiin kymmenen suomalaisen kaupungin jätevedenpuhdistamoilta helmi-, huhti- ja toukokuussa 2021 kerättyjen jätevesinäytteiden sisältämiä karbapenemaasi- ja ESBL-entsyymejä tuottavia bakteereja, metislliiniresistenttejä Staphylococcus aureus -bakteereja sekä Candida auris -hiivasieniä. Näytteet viljeltiin mikrobilääkeresistenttejä kantoja seuloville maljoille, joilta eristettiin Citrobacter freundii- (n=24), Klebsiella pneumoniae- (n=15), Escherichia coli- (n=11), Enterobacter cloacae- (n=3), A. baumannii- (n=3) ja S. aureus (n=2) -bakteereja. ESBL-entsyymejä tuottavia kantoja seulovalta maljalta eristettiin E. coli -bakteereja (n=77), joista kuitenkin vain 10 % (2/20) osoittautui kiekkoherkkyysmäärityksessä ESBL-tuottajiksi. Tutkimuksessa selektiivisiltä maljoilta eristettiin myös herkkiä A. baumannii ja C. freundii -isolaatteja. C. auris -hiivasienen (n=2) lajintunnistukseen ei työssä saatu varmuutta. Isolaattien mikrobilääkeresistenssiä tutkittiin kiekkoherkkyys- ja liemilaimennosmenetelmillä. Resistenssigeenejä tutkittiin polymeraasiketjureaktiolla (PCR). Kokogenomisekvensoinnilla (WGS) tutkittiin karbapenemaaseja koodaavia geenejä sekä sekvenssityyppejä. Tutkimuksessa eristettiin tunnetusti kliinisiä infektioita aiheuttavia moniresistenttejä sekvenssityyppejä, kuten K. pneumoniae ST512 ja ST307, jotka ovat aiheuttaneet tartuntaryppäitä Suomessa. Jätevesistä eristettiin myös kansainvälisiä, usein patogeenisia sekvenssityyppejä, kuten ST410-E. coli ja ST252-E. cloacae. Tutkimuksessa 46 % (n=18) bakteereista, joilla oli karbapenemaasigeeni, kantoivat KPC-3-karbapenemaasia koodaavaa geeniä. Toisiksi yleisin oli blaKPC-2 (18 %, n=7). PCR- ja WGS-menetelmillä saatiin toisistaan poikkeavia tuloksia karbapenemaasigeeneistä. WGS:llä ei tunnistettu yhtäkään blaIMP- tai blaVIM-geeniä, joita PCR:llä löydettiin 35 %:lta (n=14) ja 8 %:lta (n=3) karbapenemaasia tuottavista bakteereista. Toisaalta WGS:llä pystyttiin tunnistamaan karbapenemaasigeenejä, kuten blaGES-5, joita ei ollut mukana PCR-protokollassa. Tutkimuksen tulokset ovat alustava näyttö siitä, että jätevesiseurannalla voidaan tunnistaa jätevedestä kliinisiä infektioita aiheuttavia resistenttejä mikrobeja. Jätevesistä löydettiin myös mikrobeja, jotka voivat mahdollisesti aiheuttaa infektioita Suomessa tulevaisuudessa. Pitkäaikaista jätevesiseurantaa tarvitaan, jotta saadaan kattavaa tietoa resistenttien mikrobien ja resistenssigeenien esiintymisestä ja leviämisestä jätevesissä, sekä niiden yhteydestä ihmisten kliinisiin infektioihin. Toimivalla jätevesiseurannalla voidaan mahdollisesti tunnistaa tulevia epidemioita.
-
(2022)Mikrobilääkeresistenssi on merkittävä maailmanlaajuisesti lisääntyvä ongelma, joka uhkaa ihmisten ja eläinten terveyttä kaikkialla maailmassa. Yli puolet maailmalla käytetyistä antibiooteista on käytössä ruoantuotantoon käytettävillä elämillä. Mikrobilääkkeiden säännöllinen käyttö eläintuotannossa kuitenkin lisää bakteerien todennäköisyyttä tulla mikrobilääkkeille vastustuskykyisiksi. Moniresistentit bakteerit aiheuttavat vaikeahoitoisia infektioita ja lisääntynyttä kuolleisuutta mikrobilääkehoitovaihtoehtojen vähentyessä. Aikaisemmissa tutkimuksissa on todettu, että resistenttien mikrobien tutkiminen jätevedestä voisi tarjota nopean ja tehokkaan menetelmän mikrobilääkeresistenssin arvioimiseen. Tähän lisensiaatin tutkielmaan sisältyvän alkuperäistutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa Etelä-Afrikan teuraseläinten mikrobilääkeresistenssiprofiilia tutkimalla eteläafrikkalaisten teurastamoiden jätevesissä esiintyviä zoonoottisia mikrobilääkkeille resistenttejä bakteereja. Työssä selvitettiin, mitä nämä bakteerit ovat ja mille mikrobilääkkeille ne ovat resistenttejä. Lisäksi työssä haluttiin selvittää, onko teurastamoiden lattiakaivoista ja jätevesitankeista otetuissa näytteissä eroja, ja miten eri teurastamoilta otetut näytteet eroavat toisistaan. Tutkimusprojekti (SAAW, South African Abattoir Wastewater) toteutettiin yhteistyössä Pretorian yliopiston kanssa. Työssä tutkittiin kuudelta eteläafrikkalaiselta teurastamolta toukokuussa 2022 kerätyt jätevesinäytteet (n=18) ja lattiakaivoista otetut pyyhkäisynäytteet (n=15). Näytteistä etsittiin laajakirjoisia beetalaktamaasientsyymejä (ESBL) tuottavia bakteereja, karbapenemaaseja tuottavia enterobakteereja, metisilliiniresistenttejä Staphylococcus aureus - bakteereja, vankomysiiniresistenttejä enterokokkeja sekä Candida auris -hiivasieniä viljelemällä näytteet mikrobilääkeresistenttejä kantoja seuloville maljoille. ESBL-entsyymejä tuottavia kantoja seulovalta maljalta eristettiin Escherichia coli (n=60) - ja Klebsiella pneumoniae (n=24) -bakteereja. Karbapenemaaseja tuottavia enterobakteereja seulovalta maljalta eristettiin Acinetobacter baumannii (n=16) -, Acinetobacter pittii (n=3) - ja Acinetobacter nosocomialis (n=2) -bakteereja. Tutkimuksessa ei havaittu yhtään S. aureus -bakteeria, vankomysiiniresistenttiä Enterococcus faecalis - tai Enterococcus faecium -bakteeria tai C. auris -hiivasientä. Isolaattien mikrobilääkeresistenssiä tutkittiin kiekkoherkkyys- ja liemilaimennosmenetelmällä. Kaikki ESBL-maljalta eristetyt E. coli - ja K. pneumoniae -kannat osoittautuivat ESBL:n tuottajiksi. Näistä kannoista suurin osa (76,2–100 %) oli resistenttejä kefotaksiimille, keftatsidiimille ja kefepiimille. Vastaavasti 0,0–1,2 % niistä oli resistenttejä kefoksitiinille, meropeneemille, kolistiinille, piperasilliini-tatsobaktaamille ja keftolotsaani-tatsobaktaamille. Tutkimuksessa havaittiin yksittäinen meropeneemiresistentti E. coli -kanta ja yksittäinen kolistiiniresistentti K. pneumoniae -kanta. Karbapenemaaseja tuottavia enterobakteereja seulovalta maljalta kaikki tunnistetut Acinetobacter -suvun bakteerit olivat herkkiä meropeneemille. Kaikki A. baumannii -kannat olivat herkkiä myös kolistiinille. Tutkimuksen tulokset antavat lupaavia viitteitä jätevesiseurannan soveltuvuudesta zoonoottisten moniresistenttien bakteerien havaitsemiseen teuraseläimistä. On mahdollista, että tulevaisuudessa eläimissä esiintyvät taudinaiheuttajat voitaisiin havaita samasta jätevesinäytteestä sen sijaan, että näytteitä joudutaan ottamaan yksittäisistä eläimistä. Tämä edellyttää sitä, että teurastamolla eläimistä peräisin oleva jätevesi kerääntyisi yhteen samaan paikkaan. Lisätutkimusta kuitenkin tarvitaan esimerkiksi näytteenottopaikan ja näytetyypin optimoimiseksi.
Now showing items 1-6 of 6