Studie onderzoekt de verspreiding van de Klebsiella-superbacterie tussen mens en milieu

Studie onderzoekt de verspreiding van de Klebsiella-superbacterie tussen mens en milieu

Een internationaal team van wetenschappers dat de overdracht van een dodelijke medicijnresistente bacterie die concurreert met MRSA onderzoekt, heeft ontdekt dat de insecten weliswaar worden aangetroffen in vee, huisdieren en de wijdere omgeving, maar dat ze zelden op deze manier op mensen worden overgedragen.

De onderzoekers, onder leiding van professor Ed Feil van het Milner Center for Evolution aan de Universiteit van Bath, onderzochten de verspreiding van Klebsiella, een familie bacteriën die onschadelijk in de darmen leeft, maar gevaarlijk kan zijn als deze zich naar andere delen van het lichaam verspreidt.

Klebsiella pneumoniae is de bekendste soort in deze familie, die longontsteking, meningitis, urineweginfecties en bloedbaaninfecties kan veroorzaken.

Deze bacteriën zijn nu zeer resistent tegen antibiotica, waarbij sommige stammen zelfs resistent zijn tegen carbapenems, een klasse van zogenaamde ‘laatste redmiddel’-antibiotica die alleen worden gebruikt als geen enkele andere behandeling met antibiotica werkt.

Klebsiella heeft MRSA ingehaald als gezondheidsprobleem in Groot-Brittannië, waarbij de cijfers gestaag stijgen. De WHO heeft de bacterie erkend als een ziekteverwekker met een cruciale gezondheidsprioriteit.

De microbe is niet alleen aangetroffen in ziekenhuizen, maar is ook aangetroffen in het milieu, waaronder vee en afvalwater, maar tot nu toe was het niet duidelijk of de bacterie werd overgedragen tussen klinische en niet-klinische omgevingen.

In het grootste onderzoek ooit uitgevoerd verzamelde het team gedurende een periode van 15 maanden 6.548 monsters op verschillende locaties in en rond de Italiaanse stad Pavia, waar deze ziekteverwekker een groot probleem is in ziekenhuizen, en analyseerde ze met behulp van hele genoomsequencingtechnieken om eventuele aanwezige Klebsiella-bacteriën te detecteren en identificeren.

Het team heeft patiënten in ziekenhuizen en gezonde ‘dragers’ in de gemeenschap afgenomen, monsters genomen van boerderijen, plassen, huisdieren en zelfs huisvliegen en andere insecten om te bepalen waar de bacteriën aanwezig waren.

Ze vonden 3.482 isolaten, waaronder 15 verschillende soorten Klebsiella, waarbij de helft van de positieve monsters K. pneumoniae bevatte.

Toen het team de bacteriën genetisch in kaart bracht om erachter te komen welke stammen aanwezig waren, ontdekten ze dat er heel weinig overlap was tussen de insecten die in de ziekenhuizen werden aangetroffen en die in de omgeving.

Professor Ed Feil, die het onderzoek leidde, zei: “Klebsiella-infecties worden steeds resistenter tegen antibiotica. Hoewel voorheen de meeste urineweginfecties gemakkelijk konden worden behandeld, komt het nu vaker voor dat patiënten infecties krijgen die terugkeren en problemen veroorzaken.

Genetica en genomica eBook

Compilatie van de beste interviews, artikelen en nieuws van het afgelopen jaar. Download een gratis exemplaar

“Klebsiella kan ook longontsteking veroorzaken, waaraan ongeveer de helft van de patiënten doodt. Deze bacterie is in Groot-Brittannië een groter probleem dan MRSA.

“Onze onderzoekers wilden uitzoeken of resistente bacteriën zich nu verspreiden in huisdieren, boerderijen, vee, planten en water, en daarom wilden we onderzoeken waar Klebsiella wordt aangetroffen en monitoren hoe het zich verspreidt om te bepalen hoe we uitbraken het beste kunnen voorkomen en beheersen.

“We ontdekten dat het overal aanwezig was, maar waren verrast dat de stammen die in het ziekenhuis werden aangetroffen anders waren dan die in de omgeving, wat erop wijst dat er heel weinig overdracht is tussen de twee leefgebieden: mensen krijgen dit bijna altijd van andere mensen.

“Dit bevestigt dat de beste manier om infecties voor deze bacteriën onder controle te houden strikte ziekenhuishygiëne blijft en dat de kans op uitbraken veroorzaakt door contact met dieren of het milieu kleiner is dan eerder werd gevreesd, althans in een land dat rijk is aan hulpbronnen als Italië.”

De angst was dat boeren deze bacteriën uit hun vee of grond zouden kunnen halen, dat we besmet zouden kunnen raken door besmette sla, of dat we ziek zouden kunnen worden door te zwemmen in besmette meren.

Ons onderzoek heeft daar geen bewijs voor gevonden, maar we hebben wel resistente Klebsiella aangetroffen bij huisdieren zoals katten en honden. Dierenartsen en eigenaren moeten zich hiervan bewust zijn, omdat deze dieren een risico kunnen vormen voor de verspreiding van de bacterie.”

Dr. Harry Thorpe,eerste auteur van het werk,Universiteit van Oslo (Noorwegen)

Het projectconsortium, SpARK genaamd, werd geleid door Bath, maar omvatte onderzoekers uit Groot-Brittannië (Wellcome Sanger Institute, Universiteiten van Bristol en Glasgow), Noorwegen, Frankrijk, Finland en Italië. Het werk werd gefinancierd door het Joint Programming Initiative on Antimbiotic Resistance (JPI-AMR) en de MRC en gepubliceerd in Nature Microbiology.

Professor Feil zei: “Dit is het grootste en meest systematische onderzoek dat gelijktijdig op één geografische locatie is uitgevoerd.

“We hebben de overdracht van stammen bestudeerd, maar antibioticaresistentie kan heel gemakkelijk worden overgedragen op andere stammen wanneer ze cirkelvormige stukjes DNA uitwisselen en opnemen, genaamd plasmiden.

"Vervolgens willen we volgen hoe plasmiden tussen stammen worden overgedragen met behulp van een techniek die long-read sequencing wordt genoemd."

Voor dit doel ontving het team onlangs netwerkfinanciering van JPIAMR, dat voortbouwt op een GW4-onderzoeksgemeenschap en werd ondersteund door de GW4 AMR Alliance.

Bron:

Universiteit van Bath

Referentie:

Thorpe, HA, et al. (2022) Een grootschalige genomische momentopname van Klebsiella spp. isolaten in Noord-Italië vertonen een beperkte overdracht tussen klinische en niet-klinische settings. Natuurlijke microbiologie. doi.org/10.1038/s41564-022-01263-0.

.