Aπομόνωση στελεχών Escherichia coli από δείγματα νερού ποταμού και λυμάτων και έλεγχος των προφίλ αντοχής τους στα αντιβιοτικά
Isolation of Escherichia coli strains from river water and wastewater samples and antibiotic resistance testing
Πτυχιακή εργασία
Συγγραφέας
Αγγέλου, Αικατερίνη
Παπαγιάννη, Βασιλική
Ημερομηνία
2021-10-04Επιβλέπων
Beloukas, ApostolosΛέξεις-κλειδιά
Αντιβιοτικά ; Αντιμικροβιακή αντοχή ; E. coli ; Γονίδια αντοχής ; Εκτεταμένου φάσματος β –λακταμάσες (Expanded spectrum β-lactamases ESBL) ; Ένζυμα CTX-M ; Υδάτινα οικοσυστήματα ; Διασπορά αντοχής στο περιβάλλον ; Δημόσια υγεία ; Ενιαία υγείαΠερίληψη
Η αντιμικροβιακή αντοχή αποτελεί παγκόσμια απειλή Δημόσιας Υγείας. Η χρήση των αντιβιοτικών, όχι μόνο στο τομέα της ιατρικής, αλλά και στην κτηνιατρική/ κτηνοτροφία, γεωργία και στις ιχθυοκαλλιέργειες έχει οδηγήσει στην αύξηση της συγκέντρωσης αντιβιοτικών που καταλήγει στο περιβάλλον. Το γεγονός αυτό έχει διαταράξει την ισορροπία μεταξύ ευαίσθητων και ανθεκτικών πληθυσμών, ευνοώντας την αύξηση των τελευταίων. Στα υδάτινα οικοσυστήματα (όπως λίμνες και ποτάμια) συνεχώς απελευθερώνονται ανθεκτικά βακτήρια, κυρίως μέσω του λύματος, τόσο του νοσοκομειακού, όσο και του αστικού. Στα επιβαρυμένα αυτά περιβάλλοντα τα γονίδια αντοχής μπορούν να μεταδοθούν οριζοντίως, από βακτήριο σε βακτήριο, γεγονός που συμβάλλει στην περαιτέρω εξάπλωση των ανθεκτικών βακτηριακών πληθυσμών. Το λύμα αποτελεί σημαντική πηγή ανθεκτικών βακτηρίων, συμπεριλαμβανομένων των ανθεκτικών στις κεφαλοσπορίνες στελεχών Escherichia coli (E. coli). Επομένως, σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν: α) η μελέτη των επιπέδων μικροβιακής αντοχής στελεχών E. coli σε 18 αντιβιοτικά, που χρησιμοποιούνται ευρέως κατά την κλινική πράξη, β) η ανίχνευση γονιδίων αντοχής που σχετίζονταν με τα πρότυπα αντοχής που εμφάνιζαν τα ανθεκτικά στελέχη και γ) η κατάταξή τους σε φυλογενετικές ομάδες, εφαρμόζοντας τη μοριακή μέθοδο του Phylogroupingtriplex pcr. Συγκεκριμένα μελετήθηκαν 131 στελέχη E. coli που είχαν απομονωθεί από δείγματα: α) νοσοκομειακού λύματος που είχε συλλεχθεί από δεξαμενή εξωτερικά του Γενικού Νοσοκομείου της Λιβαδειάς, β) λύματος, που είχε συλλεχθεί από την έξοδο της Εγκατάστασης Επεξεργασίας Λυμάτων (Ε.Ε.Λ) της Λιβαδειάς, γ) νερού από τα ποτάμια Έρκυνα και Βοιωτικού Κηφισού της περιοχής, τα οποία είναι γνωστό πως επηρεάζονται από το λύμα της υπό μελέτης Ε.Ε.Λ. Η πλειοψηφία των στελεχών ήταν ανθεκτικά, με το πρότυπο αντοχής αμπικιλλίνηπιπερακιλλίνη να είναι το πιο συχνό. Σε 11 στελέχη, που παρατηρήθηκαν εκτεταμένες αντοχές, ανιχνεύθηκε το ESBL γονίδιο της οικογένειας CTX-Μ-group1. Τέλος, σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μοριακής μεθόδου του Phylogrouping, η ομάδα Α ήταν επικρατέστερη στα στελέχη που απομονώθηκαν από τα ποτάμια και του νοσοκομειακού λύματος, ενώ η D επικράτησε στα στελέχη του λύματος της Ε.Ε.Λ. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την παρούσα μελέτη επιβεβαιώνουν την ύπαρξη ανθεκτικών βακτηρίων στο περιβάλλον και μαζί με μελλοντικές μελέτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο μικροβιακής αντοχής σε λύματα και υδάτινα οικοσυστήματα.
Περίληψη
Antimicrobial resistance is major public health issue. The use of antibiotics, in medicine, veterinary/ livestock farming, agriculture and fish farming has led to an increase in the concentration of antibiotics that ends up in the environment. This fact has upset the balance between sensitive and resistant bacterial populations, favoring the growth of the latter. In aquatic ecosystems (such as lakes and rivers) resistant bacteria are constantly released, mainly through wastewater samples, both hospital and urban. In these congested environments, resistance genes can be transmitted horizontally, from bacterium to bacterium, which contributes to the
further spread of resistant bacterial populations. Wastewater is an important source of resistant bacteria, including cephalosporin-resistant Escherichia coli (E. coli) strains. Therefore, the purpose of this dissertation was: a) to study the levels of microbial resistance of E. coli strains in 18 antibiotics, which are widely used in clinical practice, b) to detect resistance genes related to the resistance patterns displayed by resistant strains and c) their classification into phylogenetic groups, applying the molecular method of Phylogrouping-triplex pcr. Specifically, were examined 131 E. coli strains that had been isolated from samples of: a) hospital wastewater that had been collected from a tank outside the General Hospital of Livadia, b) wastewater, which had been collected from the exit of the Wastewater Treatment Plant (WWTP) of Livadia, c) water from the rivers Erkyna and Boeotian Kifissos of the area, which are known to be affected by the wastewater of the studied WWTP. The majority of strains were resistant, with the ampicillinpiperacillin resistance pattern being the most common. The ESBL gene of the CTXM-group1 family was detected in 11 strains. Finally, according to the results of the typing method of Phylogrouping, group A was the predominant in the strains isolated from the rivers and the hospital sewage, while D was dominated among the strains of the wastewater of WWTP. The results obtained from the present study confirm the existence of resistant bacteria in environmental sources and together with future studies can be used to control microbial resistance in wastewater and aquatic ecosystems.