Identifisering av resistensspredende bakterier i miljøet ved hjelp av kvalitative og kvantitative metoder

Abstract

Antibiotikaresistens har blitt en av de store helseutfordringene som verden står ovenfor. Stadig økende utvikling av resistente- samt multiresistente bakterier har medført økt behandlingssvikt. På grunn av denne negative utviklingen er det viktig med riktig og kritisk bruk av antibiotika, i tillegg til å kartlegge resistensutviklingen hos bakterier for å kunne gjøre konkrete tiltak for å motvirke denne spredningen (Nord-Norge, 2018). Formålet med denne masteroppgaven var å få kartlagt hvilke resistente bakterier som finnes i miljøet i Norge, identifisere tilstedeværelse av resistente gener og grad av resistens mot de klinisk viktigste antibiotikaene på markedet. For å kunne kartlegge hvilke resistente bakterier som finnes i Norge ble det tatt opp vannprøver fra fire innsjøer sørøst i Norge, fra tre årstider. Vannprøvene ble filtrert og dyrket opp på ESBL- og CRE-agarskåler, for å dyrke fram bakterier med resistens mot de klinisk viktigste antibiotikaene fra antibiotikagruppen β-laktam. Bakteriekoloniene ble identifisert ved amplifisering og sekvensering av 16S-genet. De identifiserte bakteriene ble testet for ESBL-gener, ved PCR og elektroforering. Videre ble de MIC-testet for grad av resistens mot de klinisk viktige antibiotikagruppene β-laktam, kinoloner, makrolider og tetrasykliner. Ut ifra resultatene fra 16S- og MIC-verdiene ble prøvene S9, H8 og V6 til slutt helgenomsekvensert, for identifisering av resistente gener av klinisk relevans. Ved 16S-sekvenseringen ble bakterieslektene Erwinia, Pseudomonas, Enterobacter, Aeromonas, Herbaspirillum, Rhizobium, Klebsiella og Brucella identifisert. Flere av disse bakterieslektene var assosiert med humanpatogene arter. Ingen av bakterieprøvene fikk identifisert ESBL-gener ved PCR, men alle bakterieprøvene viste en begynnende resistensutvikling mot antibiotikagruppene β-laktam, kinoloner, makrolider og tetrasykliner. Bakterieprøvene viste også full resistens mot førstegenerasjon av penicillin og makrolider. Prøvene H8 og V6 ble ut ifra MIC-verdiene betegnet som multiresistente. Prøvene S9, H8 og V6 fikk identifisert en rekke resistensgener av klinisk relevans ved helgenomsekvensering, inkludert resistensgener kodet på kromosomet og MGE. I tillegg ble en rekke multiefflukspumper identifisert. I prøve S9 ble blant annet det lignende klinisk relaterte ESBL-genet blaACT-4 identifisert, og det gjør prøve S9 til en multiresistent bakterie. I tillegg til de antibiotikaresistente genene ble en rekke tungmetallresistente gener identifisert. Disse er relatert til økt spredning av resistente gener på MGE. Man kan konkludere med at det finnes miljøbakterier i Norge med resistens mot de klinisk viktigste antibiotikagruppene, i tillegg til en rekke resistensgener som kan medføre økt resistens samt spredning av resistens i miljøet.