Browsing by Subject "mikrobilääkeresistenssi"

Antibiootit ovat olleet suuressa roolissa mahdollistamassa nykyisten ruoantuotantoketjujen muodostumisen. Lemmikkieläinten määrä on samaan aikaan kasvanut ja lemmikkejä hoidetaan tänä päivänä yhä enemmän antibiooteilla. Antibioottien käyttö on kuitenkin johtanut antibiooteille vastustuskykyisten bakteereiden kehittymiseen, mikä vaikeuttaa jo nyt eläinten sekä ihmisten bakteeri-infektioiden hoitoa. Useat tahot tekevät työtä antibioottien vastuullisen käytön edistämiseksi ja resistenssiongelman torjumiseksi. Samalla on myös etsitty antibiooteille vaihtoehtoisia hoitomuotoja, joista bakteriofagit ovat yksi esimerkki. Bakteriofagit eli faagit ovat luonnossa esiintyviä, bakteereita infektoivia ja tuhoavia viruksia. Bakteriofagien monimuotoisuuden vuoksi jokaiselle bakteerille arvioidaan löytyvän sitä infektoimaan pystyvä faagi. Bakteriofagihoidolla tarkoitetaan bakteriofagien hyödyntämistä bakteeri-infektioiden hoidossa tai torjunnassa. Eläinten hoitoon bakteriofageja on käytetty ensimmäisen kerran jo 1920-luvulla eli ennen antibioottien löytämistä. Penisilliini ja muut tehokkaat antibiootit veivät kuitenkin huomion pois bakteriofageista, kunnes kiinnostus bakteriofageihin jälleen heräsi antibioottiresistenssin myötä. Bakteriofagihoidon onnistumisen kannalta on olennaista ymmärtää bakteerin, bakteriofagin ja elimistön välisiä vuorovaikutuksia. Hoitoon käytettävät bakteriofagit tulee valita huolella hoidon turvallisuuden sekä tehokkuuden takaamiseksi. Yksilöllisessä bakteriofagihoidossa taudinaiheuttajabakteeri eristetään ja juuri tälle patogeenille tehokkaista bakteriofageista valmistetaan hoitotuote. Toinen mahdollisuus on käyttää ennakolta valmistettuja hoitotuotteita, joita voidaan käyttää jo ennen patogeenin eristämistä. Bakteriofagihoidon erityispiirteisiin kuuluvat spesifisyys isäntäbakteerin suhteen, synergiaedut yhdistettyinä antibiootteihin tai toisiin faageihin sekä kustannustehokkuus. Eläimillä bakteriofagitutkimus on painottunut tuotantoeläimiin ja lemmikkieläimiä koskevia julkaisuja on vain muutamia. Tuotantoeläimillä tutkimusta on etenkin tehty yleisistä, taloudellisesti merkittävistä tai elintarvikehygieniaa vaarantavista sairauksista ja taudinaiheuttajista. Bakteriofagihoidon tehokkuus on ollut tutkimuksissa vaihtelevaa. Naudan utaretulehdus on yksi eniten tutkijoita kiinnostanut sairaus ja tältä osin bakteriofageilla ei pääsääntöisesti ole saavutettu haluttua hoitovastetta. Bakteriofageilla ei myöskään ole onnistuttu vähentämään metisilliinille resistentin Staphylococcus aureus -bakteerin (MRSA) määrää siassa. Sen sijaan bakteriofagien tehokkuudesta on saatu näyttöä vasikkaripulin, porsaiden vieroitusripulin ja koiran ulkokorvantulehduksen hoidossa sekä siipikarjassa zoonoottisesti merkittävien salmonella- ja kampylobakteerien torjunnassa. Myös useamman kalataudin torjunnassa bakteriofagien hyödyntämisessä on edistytty. Tutkimus eläinten bakteeri-infektioiden hoidosta bakteriofageilla on niukkaa. Saadut tulokset ovat vaihtelevia ja osittain myös keskenään ristiriitaisia. Antibiootteja täydentäville hoitomuodoille on aitoa tarvetta, ja bakteriofagit ovat ominaisuuksiensa takia mielenkiintoinen vaihtoehto. Kirjallisuuskatsauksen perusteella bakteriofagien mahdollinen soveltuvuus eläinten bakteeri-infektioiden hoitoon jää odottamaan lisätutkimuksia.

Bakteerien mikrobilääkeresistenssin yleistyminen on aiheuttanut tärkeän terveysongelman maailmassa. Moniresistentit bakteerit leviävät ihmisten ja eläinten välillä sekä välityksellä. Eläinten parissa työskentelevät ihmiset voivat olla suuremmassa riskissä saada ja levittää moniresistenttejä bakteereita. Bakteerit leviävät joko suorassa eläinkontaktissa tai välillisesti ympäristön ja työvälineiden kautta. Leviämisen ehkäisyssä ensisijaista on oikeanlainen suojautuminen, kuten hyvän käsihygienian noudattaminen. Metisilliiniresistenttejä Staphylococcus aureus (MRSA) -bakteereita on eristetty eläinlääkäreiltä maailmanlaajuisesti. Eläinlääkäreillä voi esiintyä enemmän tuotantoeläimiin liitettyä CC398-genotyypin MRSA-bakteeria verrattuna muuhun väestöön. Aiemman tutkimustiedon valossa MRSA-bakteerien esiintyvyys suomalaisilla eläinlääkäreillä on ollut alle yhden prosentin. Euroopassa MRSA:n esiintyvyydet eläinlääkäreillä ovat olleet jopa hieman yli 20 %. Tutkielma oli osa tutkimushanketta, jonka aineisto kerättiin vuoden 2016 Eläinlääkäripäivien yhteydessä. Tutkielmassa selvitettiin kyselylomakkeen avulla suomalaisten eläinlääkäreiden suojautumiskäytäntöjä moniresistenttejä bakteereita vastaan ja kantajuudelle altistavia riskitekijöitä. Pääpaino oli tuotantoeläinpraktikkojen suojautumisen tarkastelussa. Tutkielman päähypoteesi oli, että suomalaisten eläinlääkäreiden suojautumiskäytännöt ovat hyvällä tasolla. Toinen hypoteesi oli, että mikäli kantajia ilmenee, voi riskitekijöitäkin löytyä. Tutkielmassa arvioitiin myös suomalaisten eläinlääkäreiden zoonoositietämyksen kehitystä vertaamalla vuoden 2016 tutkimushankkeen tuloksia vuonna 2009 toteutetun tutkimushankkeen tuloksiin. Hypoteesi oli, että eläinlääkäreiden omat arviot zoonoositietämyksestään ovat parantuneet aikaisemmasta. Kyselylomakkeen palautti 262 eläinlääkäriä. Tutkielmaa tehdessä tiedossa oli, että heistä yhdeksän kantoi moniresistenttiä bakteeria. Kyselylomakkeessa kysyttiin omaa arviota käsienpesumahdollisuuksien riittävyydestä työssä. Suurin osa (47,2 %) tallikäyntejä tehneistä hevospraktikoista (n=108) piti tallien käsienpesumahdollisuuksia joskus riittävinä. Tuotantoeläinpraktikkojen (n=118) arviot tilojen käsienpesumahdollisuuksien riittävyydestä olivat valoisammat: 66,9 % arvioi käsienpesumahdollisuudet usein riittäviksi. Vastaajia pyydettiin arvioimaan käsienpesuun käyttämänsä aika. Vastaajista (n=202) 63,9 % käytti käsienpesuun aikaa alle 15 s, kun taas 4,5 % arvioi pesseensä käsiään 40 s tai kauemmin. Maailman terveysjärjestö (WHO) suosittelee käsienpesuajaksi 40–60 s. Vuonna 2009 vastaajista 39,6 % arvioi olevansa samaa mieltä väittämän ”Minulla on hyvät tiedot zoonooseista ja niiden ehkäisystä” kanssa. Vastaava luku vuonna 2016 oli 57,2 %, joten osuus kasvoi 17,6 prosenttiyksikköä. Tulokset eläinlääkäreiden suojautumiskäytännöistä eivät olleet hypoteesin mukaisia, vaikkakin tuotantoeläinpraktikkojen suojavaatteiden käyttö oli osittain hyvällä tasolla. Hypoteesia kantajuuden riskitekijöistä ei voitu tutkia kantajien vähyyden vuoksi. Sen sijaan hypoteesi zoonoositietämyksen kehityksestä osui oikeaan. Tutkimustulokset korostavat koulutuksen tarvetta suojautumisessa, kuten käsienpesuun vaadittavan ajan noudattamisessa. Arviot riittävistä käsienpesumahdollisuuksista olivat heikoimmat talleilla. Eläinlääkäreiden tulisi ohjeistaa erityisesti hevostenpitäjiä käsienpesumahdollisuuksien riittävästä järjestämisestä. Suojautumiskäytäntöjen kartoittaminen on aiheellista myös tulevaisuudessa.

Tämän lisensiaatintyön tarkoituksena on luoda ajantasainen kirjallisuuskatsaus eläinten karbapeneemeille resistenteistä enterobakteereista. Aihe on ajankohtainen ja tärkeä, sillä mikrobilääkeresistenssin kehittyminen ja leviäminen uhkaavat sekä ihmisten että eläinten terveyttä maailmanlaajuisesti. Karbapeneemit ovat beetalaktaameihin kuuluvia mikrobilääkkeitä ja ne luokitellaan korkean prioriteetin kriittisen tärkeiksi reservimikrobilääkkeiksi. Karbapeneemejä käytetään ihmisillä gram-negatiivisten bakteerien aiheuttamien vakavien infektioiden hoitoon, mutta eläimille karbapeneemien käytöllä ei tiettävästi ole indikaatiota. Karbapenemaasit ovat karbapeneemejä hajottavia entsyymejä. Tässä työssä keskitytään erityisesti karbapenemaasientsyymejä tuottaviin enterobakteereihin, mutta työssä mainitaan myös tutkimuksia, joissa on havaittu ainoastaan herkkyysmäärityksessä bakteerikannan alentunutta herkkyyttä karbapeneemille. Enterobakteerien karbapeneemiresistenssiä alettiin tutkia eläimillä vasta 2000-luvulla. Karbapeneemeille resistentit enterobakteerikannat ovat nykytietämyksen mukaan vielä melko harvinaisia. Karbapenemaaseja on kuitenkin löydetty eläinten enterobakteereilta tähän mennessä lähes kaikista maanosista. Suomessa löydettiin ensimmäinen karbapeneemeille resistentti enterobakteerikanta koiralta vuonna 2015. Työn lähtökohtana ovat maailmalla lisääntyneet karbapeneemiresistenssilöydökset sekä ihmisillä että eläimillä. Vaikka karbapeneemiresistenssiä esiintyy myös muilla kuin enterobakteereilla, valikoituivat enterobakteerit tähän työhön, koska moni enterobakteerilaji kuuluu eläinten suolistomikrobistoon ja toisaalta osa enterobakteereista on patogeeneja. Karbapeneemiresistenssin suhteen tutkituimpia enterobakteerilajeja ovat Escherichia coli ja Klebsiella pneumoniae. Tässä työssä ei käsitellä eläinperäisissä elintarvikkeissa esiintyvää enterobakteerien karbapeneemiresistenssiä, vaikka tutkimusta tästäkin aiheesta on jo tehty. Tässä kirjallisuuskatsauksessa käytetty aineisto edustaa kattavasti nykytietämystä aiheesta. Kirjallisuuden perusteella käy ilmi, että enterobakteerien karbapeneemiresistenssiä on tavattu niin seuraeläimillä, tuotantoeläimillä kuin luonnonvaraisillakin eläimillä. Toistaiseksi esiintyvyys on todennäköisesti pieni, mutta useissa tutkimuksissa tulosten luotettavuuden arviointia hankaloittaa pieni otoskoko tai epäherkkä tutkimusmenetelmä. Tutkimusta etenkin esiintyvyydestä ja resistenssin siirtymisestä eläimen ja ihmisen välillä kaivattaisiin lisää. Koska enterobakteerien karbapeneemiresistenssilöydöksiä on alettu löytää enemmän, tulisi myös karbapeneemiherkkyys testata kliinisten näytteiden mikrobilääkeherkkyyksiä tutkiessa. Resistenssin kehittymisen hillitsemiseksi kliinikoiden tulisi noudattaa ajantasaisia mikrobilääkkeiden käyttösuosituksia. Mikrobilääkeresistenssin leviämisen ehkäisemisessä asianmukaiset hygieniakäytännöt ovat ensiarvoisen tärkeitä. Tämä lisensiaatintyö toimii ajantasaisena koontina eläinten karbapeneemeille resistenteistä ja etenkin karbapenemaaseja tuottavista enterobakteereista ja on hyödyllinen esimerkiksi kliinisessä työssä tai tartuntatautien parissa työskenteleville eläinlääkäreille ja lääkäreille.

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.

Bakteerien lisääntyvä mikrobilääkeresistenssi on ajankohtainen ja tutkimuksen kohteena oleva aihe, mistä käydään keskustelua jatkuvasti. Tämä lisensiaatintyö sisältää kirjallisuuskatsauksen ja kokeellisen osan. Kirjallisuuskatsauksen aihe on stafylokokit, niiden merkitys utaretulehduksen aiheuttajana, stafylokokkien mikrobilääkeresistenssi ja resistenssin takana olevat geenit. Kokeellisessa osassa kartoitettiin mikrobilääkeresistenssin esiintymistä utaretulehdusta aiheuttavilla stafylokokeilla, bakteerien genomissa olevia resistenssigeenejä sekä geenien ja herkkyystestauksen yhtenevyyttä. Tutkimushypoteesi oli, että stafylokokkien genomista löytyy useita resistenssigeenejä ja stafylokokeilla esiintyy mikrobilääkeresistenssiä. Työn tarkoitus oli selvittää stafylokokkien genotyypin yhtenevyyttä fenotyyppiin. Aineisto (24 stafylokokki-isolaattia) on kerätty neljännesmaitonäytteistä vuosina 1999-2002. Isolaatit on kokogenomisekvensoitu aikaisemmassa tutkimuksessa. Puolet stafylokeista oli aiheuttanut subkliinisen ja puolet kliinisen utaretulehduksen. Tähän tutkimukseen kuului genomisekvensoinnista saatujen tietojen hyödyntäminen, herkkyystestauksen teko isolaateille ja tiedon analysointi. Stafylokokkien genomeista löytyi resistenssigeenejä. Kaikilta stafylokokeilta löytyi basitrasiiniresistenssiä koodaava geeni. Yhdellä Staphylococcus aureus isolaatilla (nro. 9) oli penisilliiniresistenssiä koodaava geeni. Yhdellä Staphylococcus simulans -isolaateilla (nro. 113) oli beetalaktaamiresistenssiä koodaava geeni. Herkkyystestauksessa valtaosa isolaateista (13/24) oli herkkiä kaikille tutkituille mikrobilääkkeille. Yksi Staphylococcus aureus -isolaatti (nro. 9) oli resistentti penisilliinille ja gentamisiinille kliinisen raja-arvon mukaan. Lisäksi isolaatti oli resistentti oksasilliinille, kefalotiinille ja klindamysiinille epidemiologisen raja-arvon mukaan. Staphylococcus simulans -isolaateista kaksi (nro. 113 ja 116) oli resistenttejä oksasilliinille kliinisen raja-arvon mukaan. Suurin osa resistenssigeeneistä ei ilmennyt herkkyystestauksessa. Osalla isolaateista kuitenkin oli mikrobilääkettä koodaava resistenssigeeni ja kyseisen mikrobilääkkeen MIC-arvo oli korkeampi kuin niillä isolaateilla, joilla ei ollut ko. geeniä. Tutkimuksen johtopäätös on, että utaretulehduksesta eristetyt stafylokokit ovat valtaosin herkkiä utaretulehduksen hoidossa käytetyille mikrobilääkkeille. Sen sijaan muita mikrobilääkeresistenssigeenejä on jonkin verran.

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.

Stafylokokit ovat yleisimmät utaretulehduksen aiheuttajat naudalla. Koagulaasipositiivinen Staphylococcus aureus on perinteisesti käsitelty erikseen ja koagulaasinegatiiviset stafylokokit (KNS) yhtenä ryhmänä. Utaretulehdusta aiheuttavia KNS-lajeja on useita ja ne eroavat toisistaan taudinaiheutuskyvyltään, epidemiologialtaan ja mikrobilääkeresistenssiltään. Mikrobilääkkeitä käytetään bakteeritulehduksien hoitamiseen. Bakteerien resistenssi mikrobilääkkeille on maailmanlaajuinen ongelma ja vaikeuttaa infektioiden hoitamista eläimillä ja ihmisillä. Stafylokokeilla yleisin mikrobilääkeresistenssi on beetalaktamaasin tuottoon perustuva penisilliiniresistenssi. Penisilliini on Suomessa yleisin eläinlääkintään myytävä mikrobilääke ja sitä suositellaan penisilliiniherkkien stafylokokkien aiheuttamien utaretulehduksien hoitamiseen. Stafylokokit ovat yleisiä taudinaiheuttajia myös ihmisillä. Lähikontaktissa stafylokokit voivat siirtyä nautojen ja ihmisten välillä. Metisilliiniresistentit stafylokokit, kuten MRSA (metisilliiniresistentti Staphylococcus aureus) ja MRSE (metisilliiniresistentti Staphylococcus epidermidis), voivat naudalla esiintyessään muodostaa uhan myös ihmisten terveydelle. Stafylokokkibakteerit voivat mahdollisesti toimia resistenssigeenien reservuaarina. Monet resistenssigeenit voivat siirtyä stafylokokeilla bakteerikannasta toiseen, stafylokokkilajista toiseen sekä myös stafylokokkien ja muiden bakteerisukujen välillä. Tähän lisensiaatintutkielmaan sisältyy kirjallisuuskatsaus ja tutkimusosuus. Kirjallisuuskatsauksessa perehdytään aiempiin tutkimuksiin utaretulehdusmaidosta eristettyjen stafylokokkien mikrobilääkeresistenssistä Suomessa ja maailmalla sekä penisilliiniresistenssin mekanismeihin ja penisilliiniresistenssin toteamiseen stafylokokki-isolaateilta. Tutkimusosuudessa tavoitteena oli selvittää Suomessa vuonna 2017 otetuista utaretulehdusmaitonäytteistä eristettyjen stafylokokkien mikrobilääkeresistenssi sekä KNS-isolaattien lajijakauma. Lisäksi tavoitteena oli tilastollisten analyysien avulla arvioida kaupallisella PCR-testillä (PathoProof™ Mastitis PCR Complete-16 Assay, Thermo Fisher Scientific, Waltham, Yhdysvallat) todetun blaZ-geenin sekä kiekkodiffuusiomenetelmällä todetun ilmiasullisen penisilliiniresistenssin välistä yhteyttä. Stafylokokkilajien tunnistamiseen käytettiin massaspektrometristä MALDI-TOF MS -menetelmää (Bruker Maldi Biotyper, Bruker Daltonics Scandinavia AB, Solna, Ruotsi). Mikrobilääkeherkkyys tutkittiin kiekkodiffuusiomenetelmällä. Tilastollisissa analyyseissä beetalaktamaasigeenin ja ilmiasullisen penisilliiniresistenssin yhteydestä käytettiin McNemarin-testiä ja Kappa-arvoa. Yleisimmät maitonäytteistä eristetyt KNS-lajit olivat S. epidermidis, Staphylococcus simulans, Staphylococcus haemolyticus ja Staphylococcus chromogenes. Yleisin mikrobilääkeresistenssi oli penisilliiniresistenssi. S. aureus -isolaateista noin 11 % ja KNS-isolaateista noin 30 % oli resistenttejä penisilliinille. S. aureus -isolaateilla penisilliiniresistenssiä esiintyi vähemmän ja KNS-isolaateilla lähes saman verran kuin aiemmissa tutkimuksissa Suomessa. KNS-lajien välillä oli suuria eroja penisilliiniresistenssin yleisyydessä. Eniten penisilliiniresistenttejä isolaatteja esiintyi S. epidermidis -lajissa. S. aureus -isolaateista 3 % ja KNS-isolaateista 10 % oli resistenttejä oksasilliinille. Kefoksitiiniresistenttejä isolaatteja esiintyi vähemmän kuin oksasilliiniresistenttejä isolaatteja. Resistenssi muita tutkittuja mikrobilääkkeitä kohtaan oli vähäistä. PCR-menetelmällä blaZ-geenin kantajiksi todettujen S. aureus- ja KNS-isolaattien lukumäärät erosivat tilastollisesti merkitsevästi kiekkodiffuusiomenetelmällä penisilliiniresistenteiksi todettujen isolaattien lukumäärästä. Negatiivisten tulosten yhtenevyys oli parempi kuin positiivisten. PCR-testissä blaZ-geenin kantajiksi todetuista S. aureus -isolaateista puolet ja KNS-isolaateista kolmasosa oli penisilliiniherkkiä kiekkodiffuusiomenetelmässä.

Staphylococcus pseudintermedius kuuluu koiran normaalimikrobistoon, 42–92 % koirista toimii sen kantajanaja. Se on myös yleinen korva- ja ihotulehdusten aiheuttaja. Metisilliiniresistentti S. pseudintermedius (MRSP) on resistentti beetalaktaameille,jolloin infektion hoito vaikeutuu. Mikrobilääkeresistenssin lisääntyminen onkin ajankohtaista eläinlääketieteessä. Tässä lisensiaatintutkielmassa selvitettiin S. pseudintermedius -bakteerin mikrobilääkeresistenssiä Suomessa ja verrattiin sitä muissa maissatehtyihin tutkimuksiin. Tutkielma sisältää kirjallisuuskatsauksen ja tutkimusosion. Kirjallisuuskatsauksessa tutustuttiin S.pseudintermedius -bakteeriin, stafylokokkien resistenssimekanismeihin sekä mikrobilääkeresistenssiin maailmalla. Lisäksikäsiteltiin lyhyesti S. pseudintermedius - ja MRSP -infektion hoitoa. Tutkimusosiossa laskettiin mikrobilääkkeistä resistenttienbakteerien osuus prosentteina, moniresistenttien kantojen osuus sekä selvitettiin taustatekijöiden merkitystä MRSP:n yhteydessä.Analysoitavia mikrobilääkkeitä olivat oksasilliini, klindamysiini, erytromysiini, tetrasykliini, sulfa-trimetopriimi, fusidiinihappo,enrofloksasiini, gentamisiini sekä amikasiini. Tutkielman hypoteesina oli, että mikrobilääkeresistenssi on kasvanut osanmikrobilääkkeen kohdalla vuosien aikana. Tutkielman aineisto koostui eläinlääketieteellisen tiedekunnan kliinisen mikrobiologian laboratorion Provet LIMS -järjestelmästäperäisin olevista S. pseudintermedius -löydösten kiekkoherkkyysmääritysten tuloksista. Löydöksiä oli raakadatan tarkistuksenjälkeen yhteensä 1932 kappaletta, ja ne olivat vuosilta 2011-2015. Näytteiden analysointiin ja taulukointiin käytettiin MicrosoftExcel® 2010 ja 2016 - sekä WHONET 5.6 -ohjelmaa, johon tiedot siirrettiin BacLink 2-ohjelman avulla. Luottamusvälit laskettiinWHONET 5.6 -ohjelmalla tai EpiTools-työkalulla. P-arvot laskettiin khiin neliö -testillä tai tarvittaessa Fisherin eksaktilla testillä. Tetrasykliiniresistenssi oli yleisintä vaihdellen 36,2–40,8 % välillä. Klindamysiini- ja erytromysiiniresistenssi olivat seuraavaksiyleisimpiä vaihdellen 27,8–36,2 % välillä. Testatuista kannoista 10,9–18,1 % oli MRSP-kantoja. Moniresistenttien kantojen osuusaineistossa oli 22–28,6 %. Kissoilla MRSP-tartunta oli yleisempi kuin koirilla (p: 0,026), joskin kissojen pienen määrän takia tulos eiole luotettava. Pintamärkäviljelyn näytetyypillä oli tilastollisesti merkitystä (p: 0,001), mutta näytteenottovuodella (p: 0,086) taimaakunnalla (p: 0,070) ei ollut merkitystä. Mikrobilääkeresistenssin kasvusta tai laskusta ei tehty tilastollista testausta, joten ei voida sanoa, oliko silmämääräisesti havaitutmikrobilääkeresistenssin muutokset tilastollisesti merkitseviä ja siten hypoteesin mukaisia. Suomen mikrobilääkeresistenssi on samassa linjassa Euroopan maiden kanssa niiltä osin, kun samoja mikrobilääkkeitä on testattu. MRSP-kantojen esiintyvyys on ollut hieman korkeampaa kuin muualla Euroopassa, mutta Australiassa oksasilliiniresistenssi on ollut samaa tasoa Suomen kanssa. Suomen MRSP-bakteerien mikrobilääkeresistenssi vastaa pääsääntöisesti hyvin Pohjoismaiden tuloksia, mutta muuhun Eurooppaan verrattuna on eroavaisuuksia. Erilaisten ihoinfektioiden kohdalla olisi aina hyvä ottaa näyte ja määrittää bakteerin resistenssiprofiili turhien mikrobilääkekuurien määräämisen ehkäisemiseksi, resistenssin muodostumisen välttämiseksi sekä tehokkaan hoidon takaamiseksi.

Umpihoitoja käytetään lypsykarjalla umpeutuksen yhteydessä hoitamaan jo olemassa olevia utaretulehduksia sekä ehkäisemään uusia infektioita. Suomessa käytetään umpeutuksen yhteydessä pitkävaikutteisia mikrobilääkkeitä sisältävien valmisteiden lisäksi vedintulppavalmisteita, jotka mekaanisesti estävät mikrobien kulkeutumista utareeseen. Tämä tutkielma sisältää umpihoitoja ja niiden vaikutuksia käsittelevän kirjallisuuskatsauksen lisäksi tutkimuksen, jolla pyrittiin keräämään tietoa suomalaisten lypsykarjatilojen umpihoitokäytänteistä. Ennakko-oletuksena oli, että suurin osa suomalaisista lypsykarjatiloista käyttää mikrobilääkkeellistä umpihoitoa valikoiden vain tietyille lehmille, eli umpihoitokäytäntö on selektiivinen. Selektiivisessä umpihoitokäytännössä tavoitteena on hoitaa jo olemassa olevat utaretulehdukset. Umpihoitovalmisteet ovat kertahoitoina verrattaen vaivattomia ja edullisia, ja niiden hoitovasteet ovat hyvät. Kirjallisuuden perusteella umpihoidot pienentävät sekä kliinisen että piilevän utaretulehduksen riskiä umpikauden lisäksi myös seuraavalla lypsykaudella. Mikrobilääkkeiden käyttöön liittyy kuitenkin kasvava huoli lisääntyvästä mikrobilääkeresistenssistä, ja antibiootteja sisältävät umpihoidot voivatkin muodostaa merkittävän osan lypsykarjalla käytetyistä mikrobilääkkeistä. Tutkimusten perusteella kaikkien umpeutettavien lehmien hoito mikrobilääkkein ei ole taloudellisesti kannattavampaa kuin selektiivinen umpihoito. Maailmalla useassa maassa, joissa on rutiininomaisesti umpihoidettu lähes kaikki lehmät mikrobilääkkein, pyritäänkin siirtymään selektiiviseen umpihoitokäytäntöön. Suomalaisten lypsykarjojen umpihoitokäytänteisiin liittyvä tutkimus toteutettiin lypsykarjatilallisille suunnattuna kyselytutkimuksena, osana laajempaa umpeutuskäytänteisiin ja vedinsairauksiin liittyvää tutkimuskokonaisuutta. Kyselyyn saatiin 230 vastausta. Vastaajista 77 % kertoi tilan umpihoitokäytännön olevan selektiivinen. Heistä 72 % arvioi hoitavansa antibiootein korkeintaan neljäsosan lehmistä. Kriteerit, joilla selektiivistä umpihoitoa käyttävät vastaajat kertoivat valitsevansa mikrobilääkkein hoidettavat lehmät, olivat pääosin linjassa Helsingin Yliopiston tuotantoeläinsairaalan suositusten kanssa. Vastaajista 6 % kertoi, ettei tilalla käytetä mikrobilääkkeellistä umpihoitoa lainkaan. He perustelivat käytäntöään sillä, ettei umpihoidoille ole nähty tarvetta, tai umpihoidoista ei ole havaittu olevan etua. Vastaajista 17 % taas kertoi hoitavansa kaikki umpeutettavat lehmät mikrobilääkkein. Verrattaessa umpihoitokäytäntöjä tilojen perustietoihin, vaikuttaa siltä että mikrobilääkkeellisiä umpihoitoja käytetään enemmän isoissa kuin pienissä karjoissa. Vedintulppavalmisteita kertoi käyttävänsä 36 % kyselyyn vastanneista tilallisista. Heistä 43 % kertoi käyttävänsä vedintulppavalmisteita kaikille lehmille. Kirjallisuuden perusteella vedintulppavalmisteiden teho utaretulehdusten ennaltaehkäisyssä on selkeä, ilman huolta mikrobilääkeresistenssin lisääntymisestä. Umpihoidot ovat merkittävä osa lypsykarjatilan utareterveyden hallintaa. Tilan olosuhteet ja utareterveystilanteen tunteva eläinlääkäri on tärkeässä roolissa vaikuttamassa tilalla käytössä olevaan umpihoitokäytäntöön. Parhaimmillaan tilallisten ja eläinlääkärin välisenä yhteistyönä pystytään sopimaan kullekin tilalle sopivimmat kriteerit eri tyyppisten umpihoitojen käytölle.