Uutiset ja tiedotteet Tietoa tiedekunnasta Yhteystiedot

Eläinlääketieteellinen tiedekunta
Postiosoite: PL 66
00014 Helsingin yliopisto
Käyntiosoite:
Agnes Sjöbergin katu 2
Puhelinnumero: 0294 1911 (vaihde)
Faksi: 02941 57161
--
Sähköposti (yleiset asiat):
el-hallinto@helsinki.fi
--
Henkilöstöasiat:
hr-eltdk@helsinki.fi

Opiskelijapalvelut:
viikki-student@helsinki.fi
--
Puhelinluettelo
Hae yhteystietoja

Väitös: Kampylobakteereista löytyi uusia antibioottiresistenssimekanismeja

OlkkolaKampylobakteerit ovat yleisimpiä bakteeriperäisiä ihmisten mahasuolikanavan tulehdusten aiheuttajia, ja ne kolonisoivat lukuisia maa- ja vesinisäkkäitä, matelijoita ja lintuja. Kampylobakteerien aiheuttama tauti, kampylobakterioosi, on zoonoosi eli se tarttuu eläinten ja ihmisten välillä. Tärkeimpänä ihmisten tartuntalähteenä pidetään siipikarjaa, joilta löytyy yleisimmin C. jejuni-bakteereita, mutta myös muiden kampylobakteerilajien tiedetään aiheuttavan tautia ihmisille.ELL Satu Olkkola tarkastelee väitöstutkimuksessaan sioista eristettyjen C. coli –isolaattien ja koirien C. upsaliensis-bakteerien streptomysiiniresistenssin geneettisiä mekanismeja. Olkkolan tutkimus auttaa syventämään ymmärrystä kampylobakteerien resistenssimekanismeista.

Kampylobakteereita löytyy runsaasti myös muilta kotieläimiltä kuin siipikarjalta. Erityisesti sikojen tiedetään kantavan Campylobacter coli-bakteereita ja koirilta eristetään usein C. upsaliensis-kantoja.

Ihmisten infektioista eristetään yleisimmin C. jejuni –bakteereita mutta myös C. coli- ja C. upsaliensis-kantojen  tiedetään aiheuttavan tautia ja C. coli eristetään noin 5-10% kampylobakterioositapauksia. Kampylobakterioosia ei yleensä hoideta antibiooteilla mutta tietyissä tapauksissa, kuten vakavissa infektioissa tai immuunivajavaisilla potilailla, antibioottihoito on tarpeen, ja tällöin käytetään ensisijaisesti makrolidi- ja toissijaisesti fluorokinoloniryhmän antibiootteja. Verenmyrkytystapauksissa hoito aminoglykosidiryhmän antibiooteilla voi olla tarpeen.

Viime vuosina C. jejuni- ja C. coli-bakteerien vastustuskyky eli resistenssi fluorokinoloniryhmän antibiooteille on yleistynyt monissa maissa. Useissa tutkimuksissa on lisäksi havaittu että resistenssi aminoglykosideihin kuuluvalle streptomysiinille on varsin tavallista C. coli ja C. upsaliensis-bakteereilla.  Aminoglykosidiresistenssimekanismeja on tunnistettu kuitenkin vain osittain C. jejuni ja C. coli-bakteereilla eikä niitä ole juurikaan tutkittu C. upsaliensis-isolaateilla eli puhdasviljelmillä..

Olkkolan tutkimuksessa löytyi yhteys C. coli-bakteerin korkean tason streptomysiiniresistenssin ja kromosomaalisen rpsL-geenin mutaatioiden välillä.  Kyseisen geenin mutaatioita löytyi myös sekä korkealla että matalalla tasolla streptomysiinille vastustuskykyisistä C. upsaliensis-bakteereista. Vaikka rpsL-geenin mutaatioiden yhteys streptomysiiniresistenssiin tunnetaan hyvin useilla muilla bakteerilajeilla, kuvasi Olkkola ne ensimmäistä kertaa kampylobakteereissa. Lisäksi kokogenomisekvensoinnin ja geeni-inaktivaation avulla Olkkola tunnisti uuden streptomysiiniresistenssiä aiheuttavan geenin sikojen C. coli-isolaateilta. Olkkola osoittaa myös, että kyseinen geeni voi siirtyä C. coli-kantojen välillä. Tämä geeni muistuttaa etäisesti aiemmin löydettyjä streptomysiiniresistenssigeenejä, mutta, toisin kuin ne, se ei näytä olevan peräisin grampositiivisista bakteerilajeista. Olkkola esittää tutkimuslöydöstensä perusteella hypoteesin että kyseinen geeni on kehittynyt kampylobakteerisuvun sisällä, eikä siirtynyt toisesta bakteerilajista, kuten useimmat muut kampylobakteereissa aiemmin todetut aminoglykosidiresistenssiä aiheuttavat geenit.

Kaikista korkealla tasolla streptomysiinille resistenteistä C. upsaliensis-bakteereista löytyi lisäksi mutaatioita rsmG-geenissä, joka koodaa streptomysiinin ribosomaalista kiinnittymiskohtaa metyloivaa entsyymiä. Havaitut mutaatiot johtivat geenituotteen huomattavaan lyhenemiseen ja oletettavasti entsyymin toimimattomuuteen. Kyseiset mutaatiot on yhdistetty streptomysiiniresistenssiin useilla eri bakteerilajeilla mutta ei aiemmin kampylobakteereilla.

Olkkola tutki myös fluorokinoloniresistenssimekanismeja danofloksasiinilla hoidettujen sikojen C. coli –bakteereilla sekä koirien C. upsaliensis-bakteereilla.  Molemmilla lajeilla löytyi sama mutaatio DNA gyraasia koodaavasta geenistä gyrA, mutta johtuen geenisekvenssien eroista, kyseinen mutaatio johtaa eri aminohappomuutoksiin C. coli- ja C. upsaliensis-bakteerien gyraasiproteiineissa.  Kyseistä mutaatiota kantavat C. coli-bakteerit olivat korkealla tasolla resistenttejä fluorokinoloneille kun taas C. upsaliensis-bakteereilla resistenssi oli vain matalalla tasolla.  Kuvattu C257T-mutaatio on yleisin fluorokinoloniresistenssiin johtava mutaatio C. coli- ja C. jejuni-bakteereilla kun taas C. upsaliensis-isolaateilla resistenssimekanismeja ei ole aiemmin juuri tutkittu. Löydösten perusteella voidaan todeta että danofloksasiini ei vaikuta aiheuttavan uusia mutaatioita gyrA-geeniin C. coli-bakteereilla, mutta taas sama mutaatio C. upsaliensis-bakteerilla ei riitä korkean tason fluorokinoloniresistenssiin.

ELL Satu Olkkola väittelee Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa perjantai 3.6.016 klo 12 EE-talon Walter-Salissa aiheesta:
”Antimicrobial Resistance and its Mechanisms among Campylobacter coli and Campylobacter upsaliensis with a Special Focus on Streptomycin”

Vastaväittäjänä on apulaisprofessori, Dr. Friederike Hilbert (Wienin eläinlääketieteellinen yliopisto) ja kustoksena professori Maria Fredriksson-Ahomaa.

Väitöskirja kuuluu ympäristöhygienian alaan.

Kuva: Satu Okkola