Stefan Börjesson & Christina Greko Enh för djurhälsa och antibiotikafrågor

Transkript

1 Antibiotikaresistens tik i t och rötslam Stefan Börjesson & Christina Greko Enh för djurhälsa och antibiotikafrågor

2 Vad är resistens? Bakterien Motståndskraft Inget onaturligt Medfödd eller förvärvad Anpassad p Olika mekanismer Kopplad resistens

3 Vad innebär resistens? Exempel människor Patienten Behandlingssvikt Längre sjukdom Komplikationer Ökad dödlighet Samhället Högre kostnader Belastning på sjukvården Produktionsförluster N.B. Bördan beror av vilken bakterie vilken resistensmekanism vilket antibiotikum

4 Faran: Antibiotikaresistenta bakterier och resistensgener => Behandlingssvikt, människa eller djur, vid behandling av infektion med resistenta bakterier där bakterien eller resistensgenen kommer från rötslam Svårt att bevisa och mäta bärarskap proxy för infektion och behandlingssvikt Svårt att bevisa och mäta hur vet man varifrån bakterien kom?

5 Förekomst av resistens av typer som lyder under Smittskyddslagen ESBL VRE MRSA Friska människor, SE Nötkreatur SE + Gris SE + (+) Kyckling SE + +? Häst SE +? + Hund SE +(kliniskt)? + Avloppsreningsverk SE? + + Rötslam SE? +? Rötslam, internationellt + +? Förekomst djur människa: SVARM 2010 SWEDRES 2010 Förekomst djur, människa: SVARM 2010, SWEDRES 2010 Övrigt: ett antal olika publikationer

6 Fuel Ethanol EPIDEMIOLOGY OF ANTIMICROBIAL RESISTANCE Fuel Ethanol Producers Distillers Grain By-Products Rendering Animal Feeds Land Fill Re-mix COMPANION ANIMALS Drinking water Farm Effluents and Manure Spreading Dead stock SHEEP VEAL CALVES SWINE FOOD ANIMALS OTHER FARMED LIVESTOCK CATTLE POULTRY Offal AQUACULTURE Rivers and Streams SOIL WILDLIFE Commercial Abattoirs / Processing Plants Direct Contact Sea / Lakes Sewage Vegetation, Seed Crops, Fruit Meat Handling Preparation Consumption Drinking Water Swimming Industrial & Household Antibacterial Chemicals HOSPITALIZED EXTENDED CARE FACILITIES HUMAN COMMUNITY - URBAN -RURAL TRAVELLERS IMPORTS after Linton AH (1977), modified by Irwin RJ version Modifierat efter R Irwin som tackas för lån av bilden

7 Bakteriepopulationer i slam Coliforms Enterococci Vancomycin R enterococci (log CFU / 100 ml) Raw Sewage Dewatered sewage Villanova & Blanch 2005 J Gen Appl Microbiol 51:361 Coliforms Enterococci (log CFU/dry w g) (log CFU/dry w g) Plant 1 Rawsewage Mesophilic anaerobic dig Pasteurized Pasteurized Plant 2 Rawsewage Composted Bonjoch & Blanch 2009 Microb Ecol 57:478

8 Antibiotikaresistens i avloppsreningsverk 192 plasmidassocierade resistensgener Aktivt slam, 73 % Behandlat avloppsvatten, 64 % Szczepanowski et al Microbiology 155,

9 Förekomst av bla TEM avloppsreningsverk IN UT IN UT L h t l 2009 A li d d E i t l Mi bi l Lachmayr et al Applied and Environmental Microbiology 75:

10 Förekomst av bla TEM avloppsreningsverk IN UT Enterococcus och Enterobacteriaceae (da Silva et al, 2006 FEMS Microbiol Ecol 55:322-, 2007 FEMS Microbiol Ecol 60:166-) Större variation av resistens Mer frekvent resistenta Oftare multiresistenta MRSA (Börjesson et al J Applied Microbiol 108:1244-) PVL detektion endast i Aktivt slam Utvidgad antibiotikaresistens i Aktivt slam Lachmayr et al. 2009

11 Vad beror minskningen på? Tetracyklinresistensgener (teta och tetb) ggr reduktion Börjesson et al Journal of Water and Health 8,

12 Mesofil och termofil rötning av slam Tetracyklinresistensgener (teta, teto, tetx) ) WWTP1 WWTP2 1. thermophilic anaerobic dig. (50 60 C) 2. Conventional anaerobic dig (35 37 C) mesophilic anaerobic dig (35 37 C) Ghosh et al 2009 Environmental Biotechnology 84: tta teta tto teto ttx tetx

13 Rötslams påverkan på förekomst av ARG i Jord M i t l 2011 J l f E i t l Q lit Munir et al Journal of Environmental Quality 40;

14 Förekomst av ESBL producerande E. coli islam En österrikisk studie, 61 % av proven (44 av 72) Prov % positiva prover Aktivt slam 74 Termofilt behandlat slam 67 Avvattnat slam 67 Avvattnat slam + kalkning 0 Slam + kalkning 33 Torkat slam 0 Reinthaler et al 2010 Water Research 44:

15 Exempel på koncentration i avloppsvatten & slam, Henriksdal 2003 In Ut Slam ng/l ng/l mg/kg torrvikt ciprofloxacin ,9 norfloxacin ,3 S:a fluorokinoloner ,1 trimetoprim <LOQ Typisk minsta hämmande koncentration (fri substans) E coli Ciprofloxacin: 0,015 mg/l ( ng/l) Trimetoprim : 0,5 mg/l ( ng/l) Lindberg et al, 2005, Env Sci Technol 39:3421

16 De novo-resistens och uppförökning Guilty by association Avoiding g suicide The uncultivable majority Jord % (Torsvik och Ovreas 2002 Curr Opin Microbiol 5: ) Utveckling/Selektion/Upprätthållande låga koncentrationer spelar roll (Gulberg et al PLoS Pathogens) Smältdegel?

17 Exempel på exponeringsvägar Jord Vatten Människa Människa Djur Livsmedel Människa Jord Djur Vatten Livsmedel Människa Människa Jord Djur Djur Foder Djur Grödor Livsmedel Människa Vatten Jord Människa Sjuk kdom te erapisvikt t konsek kvens? Grödor Livsmedel Foder Livsmedel Människa Djur Människa

18 Något har hänt i våra jordar Knapp et al Environ. Sci. Technol. 44,