Ανθεκτικά στην κολιστίνη βακτήρια που απομονώνονται από ζώα παραγωγής τροφίμων και η επίπτωσή τους στη Δημόσια Υγεία

Καστελλάνου, Ειρήνη

Colistin-resistant bacteria isolated from food producing animals and their impact on Public Health

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Καστελλάνου, Ειρήνη

Date

2023-05-31

Advisor

MANDILARA, GEORGIA

Μεταπτυχιακή εργασία (4.209Mb)

Keywords

Αντοχή στην κολιστίνη ; Ζωονοσογόνα βακτήρια ; Χρήση αντιμικροβιακών στα ζώα ; Πολυαντοχή ; Δημόσια Υγεία ; Colistin ; Βακτήρια ; zoonotic bacteria. ; Πολυπεπτιδικά αντιβιοτικά ; Κολιστίνη (mcr) ; Γονίδια αντοχής ; Μεταβιβάσιμα γονίδια

Abstract

Η κολιστίνη γνωστή και ως πολυμυξίνη Ε ανήκει στην ομάδα των πολυμυξινών οι οποίες συνιστούν κατιονικά πολυπεπτιδικά αντιβιοτικά. Χρησιμοποιείται ευρέως τα τελευταία σχεδόν 50 χρόνια στην κτηνιατρική αλλά και στην καλλιέργεια των φυτών, ενώ στην ιατρική σήμερα θεωρείται ως μία από τις τελευταίες διαθέσιμες θεραπευτικές επιλογές για ασθενείς με σοβαρές λοιμώξεις από πολυ-ανθεκτικά και ανθεκτικά στην καρβαπενέμη Gram-αρνητικά βακτήρια. Η ανακάλυψη μεταβιβάσιμων γονιδίων αντοχής στην κολιστίνη (mcr), τα οποία μεταφέρονται οριζοντίως μεταξύ των βακτηρίων, μέσω πλασμιδίων, επιτρέποντας τη ραγδαία διασπορά της αντοχής στην κολιστίνη, προκάλεσε παγκόσμια ανησυχία και αναγνωρίστηκε ως μείζουσα απειλή για τη δημόσια υγεία. Εξαιτίας της ανησυχητικής εξάπλωσης της μικροβιακής αντοχής στην κολιστίνη μεταξύ ορισμένων ζωονοσογόνων και μη βακτηρίων, εφαρμόζονται προγράμματα παρακολούθησης -επιτήρησης της μικροβιακής αντοχής σε παγκόσμιο και ευρωπαϊκό επίπεδο. Η εκτεταμένη και μη ορθολογική χρήση των αντιμικροβιακών ουσιών και ιδίως της κολιστίνης, στα ζώα παραγωγής τροφίμων φαίνεται να έχει σημαντικό ρόλο στην εξάπλωση της μικροβιακής αντοχής. Η παρούσα συστηματική ανασκόπηση πραγματεύεται τη χρήση των αντιβιοτικών στην κτηνοτροφία και τη συσχέτισή τους με την εμφάνιση αντοχής στην κολιστίνη σε ζωονοσογόνα και συμβιωτικά βακτήρια που απομονώνονται από τα ζώα παραγωγής τροφίμων. Έχει στόχο την κατανόηση των μηχανισμών που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για την ανάπτυξη αντοχής στην κολιστίνη και των διαφορετικών μηχανισμών μετάδοσης της μικροβιακής αντοχής από τα ζώα στους ανθρώπους είτε με την επαφή, είτε μέσω της τροφικής αλυσίδας και του περιβάλλοντος. Απώτερος σκοπός της εργασίας αυτής είναι η ανάδειξη των επιπτώσεων από την εντατική χρήση της κολιστίνης στα παραγωγικά ζώα στην υγεία του ανθρώπου και τη δημόσια υγεία, εξαιτίας της ταχείας εξάπλωσης της αντοχής απειλητικών για την ανθρώπινη ζωή ζωονοσογόνων βακτηρίων.

Abstract

Colistin, also known as polymyxin E, belongs to the group of polymyxins which are cationic polypeptide antibiotics. It has been widely used in veterinary medicine and agriculture for nearly fifty years while, in human medicine it is considered today as one of the last available treatment options for patients with severe infections from multi-resistant and carbapenem-resistant Gram-negative bacteria. The discovery of plasmid-mediated mobile colistin resistance (mcr) genes which are transported horizontally between bacteria, allowing for the rapid spread of colistin resistance, caused worldwide concern and was recognized as a major threat to public health. Due to the alarming spread of antimicrobial colistin resistance among certain zoonotic and non-zoonotic bacteria, monitoring programs for antimicrobial resistance are being implemented at global and european level. The extensive and irrational use of antimicrobials, in particular of colistin, in food-producing animals appears to have an important role in the spread of antimicrobial resistance. The present systematic review discusses the use of antibiotics in animal husbandry and their effect on the emergence and isolation of colistin-resistant bacteria from food-producing animals. It aims to understand the mechanisms used by bacteria to develop resistance to colistin and the different mechanisms of transmission of antimicrobial resistance from animals to humans either by contact, or through the food chain and the environment. The ultimate goal of this work is to highlight the effects of the intensive use of colistin on food-producing animals to human and public health due to the rapid spread of resistance to life-threatening zoonotic bacteria.