Browsing by Subject "ecfX"

Antibioottien ylenmääräinen käyttö ja uusien antibioottien puute ovat johtaneet antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien aiheuttamien sairauksien yleistymiseen. Lisääntynyt antibioottiresistenssi on maailmanlaajuinen ongelma, joka uhkaa globaalia terveyttä ja ruoan turvallisuutta. Staphylococcus aureus ja Pseudomonas aeruginosa ovat sairaaloissa yleisiä infektioita aiheuttavia mikrobeja. Metisilliiniresistentti S. aureus eli MRSA pystyy aiheuttamaan infektioita lähes missä tahansa kudoksessa. P. aeruginosa on akvaattisissa ympäristöissä yleinen mikrobi, joka on usein luonnollisesti vastustuskykyinen useille antibiooteille. Lisäksi molemmat bakteerit kykenevät biofilmin muodostamiseen, joka heikentää entisestään antibioottien tehoa. Jätevesien puhdistamoilla on yleisesti havaittu esiintyvän S. aureus- ja P. aeruginosa -bakteereita, mutta suurin osa tutkimuksista on keskittynyt tulevan ja käsitellyn jäteveden mikrobimääriiin ja/tai aktiivilietteeseen. Jätevesillä on ehdotettu olevan merkittävä rooli antibioottiresistenssin kehittymisessä ja leviämisesessä. Jätevesien puhdistamot keräävät yhteen kotitalouksien, teollisuuden ja sairaaloiden jätevesiä ja luovat niiden mukana tulleille mikrobeille tilaisuuden sekoittua ja vaihtaa geneettistä materiaalia, kuten antibioottiresistenssigeenejä. Toisaalta ne ovat myös paikkoja, joissa antibioottiresistenssejä bakteereita vastaan voi kehittyä uusia antimikrobiaalisia aineita tuottavia mikrobeja. Pro Gradu tutkielmani on osa TWIN-A konsortion hanketta ”uusia antibiootteja jätteistä”, jonka päämääränä on uusien antimikrobiaalisten aineiden löytäminen jätevesistä ja teollisista komposteista. Pro Gradu tutkielmassani kartoitan S. aureus ja P. aeruginosa bakteerien esiintymistä jätevedenpuhdistamoiden eri prosesseissa reaaliaika-PCR:n perusteella. Tutkimukseni tuloksia voidaan käyttää hankkeen jatkotutkimuksissa sekä jätevedenpuhdistamoiden riskinarvioinnissa. S. aureus -bakteeria kartoitettiin metisilliiniresistenttiä koodaavan mecA-geenin avulla ja S. aureus -bakteerille spesifistä nukleaasia koodaavan nucA-geenien avulla. P. aeruginosa -bakteeria kartoitettiin gyrB- ja ecfX-geenien avulla. Lisäksi näiden geenien kartoituksessa oli apuna koettimet.GyrB- ja ecfX-geeneissä olevilla muutoksilla on havaittu olevan vaikutusta bakteerin virulenssikykyyn. Kartoitettuja geenejä havaittiin esiintyvän yleisesti jätevedenpuhdistamojen prosesseissa, mutta pitoisuudet olivat alle määritysrajan. MecA-geenin esiintymisfrekvenssi oli nucA-geeniä suurempi, joka voi johtua siitä, että mecA-geeniä esiintyy myös muilla stafylokokki-lajeilla, kun nucA-geeni on spesifinen S. aureus-lajille. Myös gyrB-geenin esiintymisfrekvenssi oli korkeampi kuin ecfX-geenin, joka selittynee gyrB-geenin heikommalla lajispesifisyydellä. Kaikkien kartoitettujen geenien esiintyminen oli painottunut välppeeseen, aktiivilietteisiin, raakalietteeseen, palautuslietteeseen ja tiivistämölietteisiin. Välppeen läheinen kontakti ihmisen kanssa ja suuri orgaanisen aineen määrä selittävät korkeita esiintymisfrekvenssejä tässä prosessissa. Mikrobeille otolliset olot ja mikrobien sorptio aktiivilietteeseen selittävät kartoitettujen bakteerien yleisyyden aktiivilietteissä ja sen jälkeisissä prosesseissa mädättämölle asti. Mädättämöllä anaerobinen mädätys johtaa kartoitettujen geenien vähenemiseen. Mädättämöliete käsitellään Suomessa pääosin kompostoimalla, jossa lämpötilan nousu tappaa suurimman osan patogeeneistä. Kartoitettujen geenien poistuminen jätevedenpuhdistusprosesseista aktiivilietteen mukana, selittää myös geenien matalamman esiintymisfrekvenssin käsitellyssä jätevedessä verrattuna tulevaan jäteveteen. Tulosten perusteella kartoitetut bakteerit ja niiden antibioottiresistenssigeenit eivät aiheuta riskiä ympäristölle. Vaikka havaitut pitoisuudet olivat alle määritysrajan on kuitenkin hyvä pitää mielessä, että ympäristötekijöistä riippuen antibioottiresistenssigeenit ja bakteerit voivat kertyä ympäristöön ja sopivissa olosuhteissa lisääntyä ekspotentiaalisesti. Multiresistenssien bakteerien on myös havaittu selviävän paremmin jätevedenpuhdistusprosesseista, jonka vuoksi tilannetta olisi hyvä seurata tulevaisuudessa.