Cefalosporineresistentie en ESBL s bij huisdieren Dr. Davy Persoons 21/04/2011
Inleiding Cefalosporines: ß-lactam antibiotica Ook penicillines, cefamycines, carbapenems, monobactams & ß-lactamase inhibitoren Bacteriële resistentie tegen ß-lactam antibiotica: productie ß-lactamases enzymes meer dan 400 verschillende families
ß-lactamases Breed spectrum ß-lactamases (ESBL s) TEM, SHV, CTX-M, OXA Resistentie tegen penicillines, cefalosporines, monobactams Gevoelig aan cefamycines, carbapenems en ß-lactamase inhibitoren Amp-C ß-lactamases Resistentie tegen penicillines, cefalosporines, monobactams, ß- lactamase inhibitoren en cefamycines Gevoelig aan carbapenems Metallo ß-lactamases Resistentie tegen alle ß-lactam antibiotica
Mobiliteit van resistentiegenen ß-lactamase genen Vooral bij Enterobacteriaceae Mobiele genetische elementen Integrons Insertie sequenties Transposons Plasmiden Fagen Binnen bacterie Tussen bacteriën
Mobiele genetische elementen Zeer divers Meerdere mobiele genetische elementen binnen een bacterie Meerdere resistentiegenen op één mobiel genetisch element Verspreiding van ß-lactamases hangt af van type MGE Voorkomen ß-lactamases op bepaalde MGE Frequentie van voorkomen Co-resistentie Horizontaal/verticaal
Mobiele genetische elementen Binnen bacteriesoort Tussen bacteriesoorten binnen zelfde dier Tussen bacteriesoorten van verschillende dieren Transferstudie (Smet et al., 2011): Gevoelige humane E. coli stam Resistente kippen E. coli (ESBL) Samen in humaan model dikke darm Toevoegen cefotaxime na 24h enorme stijging aantal transconjuganten
CFU/ml Transferstudie 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+06 1,00E+05 1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 E. coli (human) B1-54 transconjugants 1,00E+00 0 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 17 time after inoculation (days) Rol antibiotica!!! Toevoegen cefotaxime (Smet et al., 2011)
Transfer routes
Antibiotica bij dieren Dier commensalen Dier pathogenen Zoönotische organismen Residu in vlees Humane commensalen Humane pathogenen Antibiotica bij mensen
Nederland 19% van de ESBL genen teruggevonden bij de mens zijn gelijk aan die van kippen Kip mens??? Mens kip??? Kip omgeving mens??? Meest waarschijnlijk Belang??? Te onderzoeken!
Voorkomen breed spectrum ß- lactamases bij dieren Voorkomen van ESBL en Amp-C producerende Enterobacteriaceae Voedsel producerende dieren Gezelschapsdieren
Voedselproducerende dieren Vroeger onderzoek
2002-2003 (BAPCOC) commensale E. coli amoxyclav ceftazi aztreo ceftria imi ceftio cefepime Chicken S 95% 84% 89% 86% 98% 90% 96% I 2% 5% 4% 2% 0% 5% 2% R 2% 11% 7% 12% 0% 5% 2% N 128 128 128 128 128 128 128 amoxyclav ceftazi aztreo ceftria imi ceftio cefepime Pig S 92% 86% 92% 94% 100% 98% 100% I 8% 6% 4% 2% 0% 2% 0% R 0% 8% 4% 3% 0% 0% 0% N 127 127 127 127 127 127 127 Bovine amoxyclav ceftazi aztreo ceftria imi ceftio cefepime S 98% 95% 98% 97% 100% 98% 100% I 1% 4% 1% 2% 0% 1% 0% R 1% 1% 1% 1% 0% 1% 0% n 146 146 146 146 146 146 146
2005 (Casteleyn et al., 2006) commensale E. coli Antibioticum Vleesvarkens (21 Vleeskippen (21 Melkvee (21 bedrijven) bedrijven) bedrijven) Ampicilline 50,8 74,4 10,3 Amoxycilline- clavulaanzuur 12,3 29,5 14,1 Ceftiofur 1,5 28,2 0,0 Trimethoprim- sulfonamide 53,8 50,0 0,0 Oxytetracycline 66,2 52,6 5,1 Gentamycine 13,8 9,0 5,1 Neomycine 63,1 67,9 53,8 Spectinomycine 41,5 28,2 5,1 Streptomycine 76,9 69,2 34,6 Enrofloxacine 4,6 17,9 0,0 Flumequine 6,2 30,8 0,0 Florfenicol 40,0 16,7 11,5
Pathogene E. coli CODA: varkens Year N (%) positive ESBL Total tested 2000 8 (5%) 164 2001 0 (0%) 106 2002 1 (1%) 110 2003 5 (2%) 227 2004 2 (1%) 244 2005 2 (1%) 293 2006 5 (2%) 242 2007 5 (2%) 229
Pathogene E. coli CODA: rundvee Year N (%) positive Total tested ESBL 2000 41 (9%) 525 2001 0 (0%) 233 2002 1 (0,5%) 319 2003 9 (7,5%) 121 2004 21 (8,5%) 242 2005 11 (6,6%) 168 2006 16 (5,5%) 286 2007 41 (10%) 416
Voedselproducerende dieren Recent onderzoek
Percentage of resistance Braadkippen 2007-2008 (Persoons et al., 2010) 100% E. coli resistentieprofiel 90% 80% 70% 60% 50% 40% round 1 round 2 30% 20% 10% 0% amp tet nal tms str cef flu clr enr amc neo apr gen flo Antimicrobial agent
Braadkippen 2007-2008 37% ceftiofur resistentie E. coli Selectieve isolatie: 63% van de kippen positief op ESBL Nl: selectieve aanrijking: > 80% (waarde?) Leghennen: 11% ceftiofur resistentie
resistentie percentage Varkens 2010 100 ANTIMICROBIELE RESISTENTIE Escherichia coli einde afmest (Callens et al., 2011) 80 60 40 20 63 60 58 51 39 28 26 15 9 7 7 4 4 3 2 2009-2010 0
Cefalosporineresistentie voedsel producerende dieren Komt bij alle dieren voor Rundvee: laag Varkens: vrij stabiel, eerder laag Pluimvee: enorme toename in paar jaar tijd bij braadkippen! Oorzaak??? Risicofactor analyse
Risicofactoren ceftiofur resistentie Factor Categories Frequency of occurrence OR Bacterium level co-variables: AMC susceptibility test result Sensitive 87.7 ref. Amoxi-clav Ceftiofur Resistant 12.3 7.74 TMP-S susceptibility test result Sensitive 43.8 ref. Trim-sulfa Ceftiofur Resistant 56.2 1.95
Factor Farm level risk factors: Clean hygienic condition of the treatment reservoir Categories Frequency of occurrence OR No 78.6 ref. Yes 21.4 5.18 Acidification of drinking water Yes 18.1 ref. no 81.9 3.47 More than 3 feed changes/cycle No 20.0 ref. yes 80.0 8.25 Litter material wood curls 47.5 ref. Straw 25.7 5.08 Flax 26.8 8.04
Factor Categories Frequency of occurrence Farm level risk factors: Hatchery A 23.8 ref. B 44.0 15.60 C 8.4 14.79 D 8.8 50.60 E 10.6 1.02 F 1.4 2.40 G 3.0 655.89 Breed Cobb 12.2 ref. Ross 87.8 9.14 Amoxicillin treatment no 58.4 ref. Yes 41.6 4.76 OR
ESBLs en AmpC ß-lactamases (Smet et al., 2008) 5% 2% 1% 27% TEM-1 TEM-52 TEM-106 24% CTX-M-1 CTX-M-15 CTX-M-2 CTX-M-14 CMY-2 3% 10% CMY-2+CTX-M-1 CMY-2+SHV-12 7% 0% 21% 0% SHV-12 hoge diversiteit van ß-lactamases
Oorzaak? Multifactorieel Veel verschillende types ESBL s Broeierij: ceftiofur gebruik! Onmiddellijke actie: stop ceftiofur Gevolgen??? Doordacht te werk gaan bij het verminderen van AB gebruik! DUURZAME PRODUCTIE
Risico voor de mens? Overdracht KAN ESBL s: prevalentie hoog bij kippen! Risico??? Wordt laag geschat Afhankelijk van dosis-respons! Hoeveel opnemen vooraleer overdracht??? RM Wet. Com. FAVV Kip voldoende bakken Hygiëne in de keuken alom gekende maatregelen ter preventie van Salmonella/ Campylobacter infectie!
Gezelschapsdieren 7 tot 20% ESBL of AmpC ß-lactamase producerende E. coli gevonden in de faeces van gezonde honden en katten in Europa Geen gegevens over België Risico voor de mens???
Dank u!