Detektering av antibiotikaresistente bakterier i kumelk ved hjelp av dyrkningsbaserte og molekylærbiologiske metoder

Antibiotikaresistente mikroorganismer er en av de største utfordringene vi møter i dag, og man vet foreløpig lite om hvordan resistente bakterier inntar matkjeden, men miljøet og næringsmidler i Norge er en mulig og lite undersøkt kilde. Disse næringsmidlene inkluderer melk, hvor det er gjort lite for å kartlegge hvilke typer resistensmekanismer som eksisterer i bakteriene, og hvorvidt disse kan spres til og bli et problem hos mennesker. Hensikten med denne oppgaven var å undersøke om det finnes antibiotikaresistente bakterier i melk fra kyr som aldri har fått antibiotika, og hva slags antibiotika de er resistente mot, samt hvilke resistensmekanismer som gir denne resistensen. Målet var å kartlegge resistensmekanismer i bakterielle isolater oppsamlet som en del av JurFrisk-prosjektet og undersøke spredningspotensialet, avvik fra villtyper, og klinisk relevans ved genotyping/sekvensering og MIC-bestemmelser. 81 isolater, isolert fra melk fra friske kyr, ble vekket til live fra glyserolstocks på blodagar. Prøvene ble sådd ut på ESBL-, CRE- og MRSA-skåler, i tillegg ble 12 isolater fra kyr med mastitt, som var plukket fra vekst på ESBL-skåler, også vekket for videre undersøkelser av hva som gjør dem resistente. DNA ble ekstrahert og alle resistente prøver ble screenet med PCR/qPCR multipleks for typiske resistensgener. DNA fra flere av disse prøvene ble helgenomsekvensert for å finne resistensgener og virulensgener. Alt dette skulle også ha blitt gjort med melkeprøver, men ingenting fra 40 forskjellige melkeprøver ga vekst på noen antibiotikaskåler. Hos de fryste prøvene var hver multipleks negativ, men det ble funnet mange resistens- og virulensgener i sekvenseringen. Bakteriene hadde gener som kan gi resistens mot mange typer antibiotika, som tetracyclin, fluoroquinoloner, rifampiner og betalaktamer, som betyr at det ble funnet forsvarsmekanismer mot alle de fire typiske angrepspunktene til antibiotika, nemlig proteinsyntesen, DNA-syntesen, RNA-syntesen og cellevegg-syntesen. Resistensmekanismene som ble oppdaget var både beskyttelse av angrepspunktet, inaktivering av antibiotika, modifisert angrepspunkt, og i all hovedsak efflukspumper. MIC-testene antydet en ervervet og klinisk relevant resistens hos enkelte av bakteriene, og det ble funnet gener forbundet med mobile genelementer, som kan bidra til økt spredning av resistens. Det ble også funnet mange virulensgener hos alle de resistente bakteriene, som kan hjelpe dem med kolonisering, overlevelse og spredning i verten, samt utgjøre ytterligere skade under en infeksjon. Tilsynelatende kan selv kyr som ikke får antibiotika være bærere, og bidra til spredningen av, virulente bakterier med klinisk relevante, ervervede resistensgener. Videre undersøkelser av dette kan være et ledd i å avdekke hvordan resistente mikrober kommer inn i matkjeden