Identifiering av plasmider som orsakade ett utbrott av antibiotikaresistens på Karolinska Universitetssjukhuset

Abstract

Antibiotikaresistens är ett växande, globalt problem som inom en snar framtid hotar kunna leda till att vanliga infektioner orsakade av patogena bakterier inte längre går att bota. Redan idag sker utbrott av resistenta bakterier där patienterna inte kan botas, ofta på sjukhusavdelningar med infektionskänsliga patienter. För att hantera problemet måste snabbare metoder för att identifiera plasmider utvecklas och antibiotikaanvändandet minskas. Ju snabbare ett utbrott kartläggs desto snabbare kan åtgärder som hindrar spridning vidtas. I närvaro av ett specifikt antibiotikum kommer endast bakterier med motståndskraft mot detta antibiotikum att överleva. Denna förmåga kan ärvas men även överföras mellan vissa bakterier ifall resistensgenen är lokaliserad på små, cirkulära DNA-molekyler, så kallade plasmider. I det här projektet har prover från ett antibiotikaresistensutbrott på Karolinska Universitetssjukhuset studerats. 17 nyfödda barn på två neonatalavdelningar var smittade med E. coli och/eller K. pneumoniae vars antibiotikaresistens var orsakad av att de bar på en plasmidgen kodande för ett enzym som tillhör en grupp enzymer som kallas ESBL (från engelskans Extended Spectrum Beta-Lactamase). Syftet med projektet var att undersöka spridningen av plasmiden bärande på resistensgenen. Både spridning mellan bakteriearter och patienter undersöktes. Fortsättningsvis genomfördes studien för att bestämma om huruvida samma plasmid orsakade utbrottet. Flertalet laborationer med optisk DNA-kartläggning har gjorts på plasmidprover från bakterier i tre av barnen. Proverna märktes in med två molekyler, varav den ena fluorescerande. Proverna studerades i nanofluidchip med fluorescensmikroskopi och ett mönster som ger information om den ungefärliga sekvensen på plasmiden erhölls. Analys av resultatet visade att det fanns flera plasmider av liknande storlek i både olika patienter och hos olika bakteriearter. Det framtagna mönstret visade att den vanligast förekommande plasmiden fanns i två av patienterna och i olika bakteriearter, vilket verifierade dess överföring mellan både patienter och bakteriearter. Denna plasmid kunde inte hittas i den tredje patienten och därför kan inga definitiva slutsatser dras att just denna plasmid var orsaken till hela utbrottet. Optisk DNA-kartläggning är en väl fungerande metod, men förbättringar behöver göras för att kartläggning av plasmidspridning ska kunna utföras både snabbare och enklare