MOKSLINIAI TYRIMAI BAKTERIJŲ

ATSPARUMO ANTIBIOTIKAMS SRITYJE

Modestas Ružauskas Mikrobiologijos ir virusologijos institutas

2016 spalio 27 d.

Vilnius

Apie institutą...

• Mikrobiologijos ir virusologijos institute atliekami tyrimai:

• Virusologiniai;

• Bakteriologiniai:

Infekcinių ligų sukėlėjų diagnostiniai tyrimai;

Mikroorganizmų jautrumo antibiotikams tyrimai;

Alternatyvių antibiotikams priemonių paieška ir tyrimai.

Veikla susijusi su bakterijų atsparumu antibiotikams

•Vykdyti ir vykdomi projektai

•Gauti rezultatai/išvados

• Identifikuotos problemos, rekomendacijos, perspektyvos

Vykdyti moksliniai projektai

• Lietuvoje paplitusių žmogui ir naminiams gyvūnams patogeniškų bakterijų atsparumo antibiotikams molekulinė epidemiologija.

• Lietuvoje paplitusių patogeniškų bakterijų atsparumas antibiotikams: molekulinė epidemiologija ir plitimo prevencija. • Bakterijų genetinių determinančių, koduojančių atsparumą vaistams gyvūnuose-kompanionuose, tyrimai. • Atsparumą antibiotikams koduojančių determinančių paplitimas paukštienoje. • Plazmos nekoaguliuojančių stafilokokų rūšių atsparumo antibiotikams genetinių determinančių tyrimai.

• Intensyvaus ūkininkavimo įtaka antibiotikams ir biocidams atsparių bakterijų atsiradimui, išsilaikymui ir plitimui dirvožemyje bei vandenyje.

GENERALINIS PROJEKTŲ RĖMĖJAS

• Lietuvos mokslo taryba

Projektų partneriai

TYRIMŲ OBJEKTAI

Maisto produktai

APLINKA

Kompanijos gyvūnai

Maistui skirti gyvūnai

Žmonės

Atsitiktinė atranka Tikslinė atranka

REZULTATAI/IŠVADOS 2009 – projektas „LIETANTIBAKTAS“

Sukurtame molekulinės epidemiologijos eskperimentinių tyrimų tinkle fenotipiniais, biocheminiais, genetiniais metodais ištirtas bakterijų atsparumo antibiotikams pobūdis, plitimo ir vystymosi tendencijos; pateiktos epidemiologinės situacijos prognozės ir rekomendacijos numatant racionalų antimikrobinių medžiagų vartojimą medicinoje ir veterinarijoje.

REZULTATAI/IŠVADOS 2009 – projektas „LIETANTIBAKTAS“

Veterinarijos sektoriuje:

Tyrimų metu, kiekybiškai ištirtas 909 gyvūninės kilmės bakterijų padermės. 1. Escherichia coli ir Enterococcus spp. pasižymėjo dažniausiu atsparumu, lyginant su kitomis

bakterijų gentimis. 53 % E. coli ir 56 % enterokokų buvo kliniškai atsparūs ne mažiau kaip trims tirtosioms skirtingų klasių antimikrobinėms medžiagoms.

2. Visi žalios mėsos produktai kelia potencialią grėsmę žmonėms, apsikrėsti atspariomis bakterijomis. Mažiausią grėsmę kelia žuvis: joje nepaplitę tokios bakterijos kaip E. coli ar enterokokai.

3. Gauti tyrimų rezultatai pagrindžia ES sprendimą dėl antimikrobinių medžiagų naudojamų kaip pašariniai priedai, uždraudimą gyvulininkystėje.

4. Šiuo metu, lyginant su ankstesniaisiais metais, bakterijų atsparumo situacija šalyje išlieka stabili, tačiau šalyje nėra sukurtos vieningos, kompleksinės strategijos kovai su bakterijų atsparumu.

• Sudarytas iš klinikinių ir veterinarinių šaltinių išskirtų patogeniškų bakterijų (n=1500) atsparumo pagrindinių grupių antibiotikams genetinių žymenų ir/ar jų derinių (>120) genolapis.

• Pirmą kartą nustatyti Lietuvos ligoninėse išskiriamų Escherichia coli, Klebsiella penumoniae, Klebsiella oxytoca, Pseudomonas aeruginosa padermių, sintetinančių plataus veikimo spektro beta-laktamazių (ESBL) tipai (7 tipai) ir įvertinta jų kitimo dinamika 2007-2009 m.

• Nustatyta patogeniškų bei indikatorinių bakterijų (Escherichia coli, Salmonella enterica, Shigella spp.), dauginio atsparumo antibiotikams genetinių elementų – integronų struktūra (18 tipų, tarp jų - 2 nauji), genetinė lokalizacija ir paplitimas. Tos pačios genetinės struktūros integronai, esantys pernešamose plazmidėse bakterijose, išskirtose iš žmonių ir gyvūnų, liudija apie jų plitimą horizontalios pernašos būdu tarp bakterijų, esančių įvairiose ekologinėse nišose, taip pat per maisto grandines iš gyvūnų žmogui.

REZULTATAI/IŠVADOS 2009 – projektas „LIETANTIBAKTAS“

Molekulinės biologijos sektoriuje:

Komapanijos gyvūnų tyrimai (2012-2014) (projektas MIP 061-2012)

• Projekto tikslas susijęs su gyvūnų-kompanionų mikrobiotos atsparumo antibiotikams situacijos tyrimu, išaiškinant potencialias rizikos galimybes atsparioms antibiotikams bakterijoms plisti visuomenėje ir tarp gyvūnų, kuomet vektorius (nešiotojas) yra kompanijos gyvūnas.

TYRIMO IŠVADOS

• Žirguose bakterijų atsparumo situacija lyginant su mikrobiotos atsparumo situacija žemės ūkio gyvūnuose, žmonėse ir smulkiuose gyvūnuose yra palanki – daugeliui antibiotikų iš žirgų išskirtos padermės yra jautrios. Manome, jog tai susiję su mažu registruotų antibiotikų klasių kiekiu žirgams ir antibiotikų neskyrimu šiems gyvūnams profilaktiškai, o tik gydymo tikslais.

• Smulkiuose gyvūnuose dažniausia stafilokokų rūšis yra Staphylococcus pseudintermedius, o atspariausia – S. heamolyticus.

• Nustatyta, jog meticilinui-atsparių stafilokokų paplitimas šunų veislynuose tiesiogiai proporcingas jame laikomų veislinių kalių kiekiui, o jų aptikimas buvo statistiškai patikimas veislynuose, kuriuose laikoma 6 arba daugiau kalių.

• Escherichia coli reziduojančios gyvūnuose-kompanionuose dažnai buvo atsparios įvairių klasių antibiotikams, tačiau praplėsto spektro beta-laktamazes ir AmpC tipo cefalosporinazes gaminančių padermių kol kas randama nedaug.

Darbo metu buvo ištirta daugiau nei 750 gyvūnų-kompanionų mėginių, išskirta 1500 bakterijų izoliatų.

• Enterococcus genties bakterijos smulkiuose gyvūnuose dažniausiai buvo jautrios daugeliui tirtųjų antibiotikų, kas nėra įprasta šioms bakterijoms paplitusioms žemės ūkio paskirties gyvūnuose ir žmonėse. Be to, jos tik labai retais atvejais sukėlė infekcijas šunims ir katėms, dėl to teigiame, jog enterokokai gali būti traktuojami kaip normali („geroji“) šunų ir kačių mikrobiota.

• Pseudomonas genties bakterijos dažnai buvo atsparios daugeliui tirtųjų antibiotikų, dalis jų turėjo toksinus koduojančius genus, tačiau daugelis padermių išlieka jautrios fluorochinolonams.

• Apskritai, gyvūnuose-kompanionuose nerasta padermių atsparių naujausiems ir tik žmonėms naudojamiems antibiotikams – daptomicinui, tigeciklinui, linezolidui, vankomicinui. Nustatyta, kad kompanijos gyvūnai šiuo metu, nekelia didelės rizikos žmonėms bakterijų atsparumo antibiotikams atžvilgiu, išskyrus didesnius šunų veislynus.

• Projekto tikslas - nustatyti intensyvios paukštininkystės sąlygomis laikomų vištų indikatorinių bakterijų kontaminuojančų skerdenas ir subproduktus atsparumą antibiotikams ir palyginti atsparumo situaciją su bakterijomis, kontaminuojančiomis skerdenas ir produktus vištų, laikomų nedideliuose individualiuose ūkiuose.

Žalios paukštienos tyrimai (2014-2015) (projektas SVE 05-2014)

TYRIMO IŠVADOS

1. 57 proc. stafilokokų ir 80 proc. E. coli izoliatų buvo atsparios trims ir daugiau antibakterinių medžiagų klasėms. Daugiaatsparių stafilokokų tarpe nustatyta 16 rūšių šios genties.

3. Individualiuose ūkiuose išaugintų paukščių mėsa mažiau kontaminuota stafilokokais, o jie buvo atsparūs tik penicilinams, tetraciklinams ir aminoglikozidams. Daugiaatsparių bakterijų neaptikta.

4. Individualiuose paukštynuose augintų paukščių mėsoje aptikti atsparūs stafilokokai (turintys atsparumo genus) gali būti kontaminuoti atsparumą turinčiais stafilokokais prieš jaunus paukščius įsigyjant stambiuose paukštynuose.

Darbo metu buvo ištirti 347 paukštienos mėginiai. išskirtos 247 stafilokokų ir 121 enterobakterijų padermės.

Šiuo metu vykdomas projektas: Intensyvaus ūkininkavimo įtaka antibiotikams ir biocidams atsparių bakterijų atsiradimui, išsilaikymui ir plitimui dirvožemyje bei vandenyje (SIT-6/2015)

• Tyrimų metu mikrobiologiniais ir molekulinės biologijos tyrimais bus nustatytos prokariotų bendrijos dirvožemyje ir vandenyje, palyginta bakterijų rūšinė įvairovė, atsparių antibiotikams ir biocidams bakterijų situacija intensyvaus ūkininkavimo (gyvulininkystės, augalininkystės ir žuvininkystės) zonose. Taip pat bus ištirti antibiotikams ir biocidams atsparių bakterijų nešiotojai-vektoriai (paukščiai, žuvys) ir įvertinta potenciali rizika antibiotikams ir biocidams atsparioms bakterijoms plisti aplinkoje ir patekti į visuomenę.

Alternatyvių antibiotikams priemonių paieška ir tyrimai

• Išmanaus antibakterinio pleistro kūrimas panaudojant sidabro nanostruktūras ir biopolimerus;

• Nanokompozitinių dangų taikymas inovatyvių antimikrobinių dangų ir optinių biojutiklių kūrimui;

• Antimikrobiniai baltymai kaip alternatyva antibiotikams gyvūnų sveikatos apsaugos rinkai

REKOMENDACIJOS (bendros)

• Atsakingos Lietuvos institucijos turėtų atkreipti dėmesį į dažną gyvūninės kilmės komensalinių bakterijų atsparumą antimikrobinėms medžiagoms. Šalyje turėtų būti numatyta strategija kovai su gyvūninės kilmės bakterijų atsparumu;

• Sukurti ir įgyvendinti antimikrobinių medžiagų sunaudojimo veterinarijos sektoriuje stebėjimo sistemą.

• Atsparių bakterijų keliamą riziką vertinti kaip vienodai svarbią tiek žmonių medicinos, tiek ir veterinarijos sektoriuose. Rekomenduojama, kad kovos su antibiotikų atsparumu strategija būtų vieninga, apimanti medicinos ir veterinarijos sektorius.

REKOMENDACIJOS

• Kompanijos gyvūnai:

• Rekomenduojame bakterijų atsparumo tyrimus veislynuose, kuriuose laikomos ne mažiau kaip 6 kalės įtraukti į stebėseną (monitoringą), jei Lietuvoje bus kuriamas gyvūninės kilmės bakterijų atsparumo stebėsenos ir kovos su atsparumu, nacionalinis planas.

• Kontroliuoti antibiotikų naudojimą šunų veislynuose, juos naudoti tik pagal indikacijas ir tik gydymui.

• Gyvūnų veisėjams rekomenduojame turėti mažesnius veislynus, – juose kur kas mažiau problemų susijusių su reprodukciniais sutrikimais, dėl to sumažėja antibiotikų poreikis, o tuo pačiu ir atsparių bakterijų kiekis.

Identifikuotos problemos, pastebėjimai

• Gydymas (jo koregavimas) turėtų būti tik atlikus antibiotikogramas;

• Klinikinių lūžio taškų atskiroms gyvūnų rūšims nustatymas;

• Veterinarinio vaisto aprašo tobulinimas (tikslios indikacijos, tikslus vertimas);

(pvz. metafilaktika tai ne masinė profilaktika);

• Tikslus indikacijų laikymasis gydant;

• Atsakingas „off-label“ naudojimas gyvūnams, nenaudojimas tik žmonėms skirtų antibiotikų

• Glaudesnis bendradarbiavimas tarp mokslininkų ir atsakingų institucijų Lietuvoje?