Διερεύνηση φαινοτύπων μικροβιακής αντοχής νωπού γάλακτος από πρόβατα πριν και μετά από θεραπεία με αντιμικροβιακούς παράγοντες

Abstract

Antibiotic over-use and misuse in humans, animals, and agriculture is contributing to the rising threat of antibiotic resistance, which has now been escalated by major world health organizations to one of the top health challenges facing the 21st century. The transmission of antibiotic-resistant microorganisms between food chain and humans (mainly through milk and meat) has achieved alarming dimensions. The aim of the present thesis is: a) The investigation and assessment of the effect of various therapeutic protocols used in veterinary practice for the treatment of the mastitis in small ruminants on bacteria isolated from the milk and feces of the treated sheep, such as E. coli (including serotype O157:H7), S. aureus, Salmonella spp, Bacillus spp and C. perfringens. b) The investigation of the susceptibility of the isolated strains of E.coliand S. aureus against a series of antibiotics used in medicine as well as in veterinary medicine. The treated ewes were divided in three groups receiving different drastic compounds. The milksampleswere taken during treatment (infected udder) and right after the withdrawal period (treated udder) for every therapeutic compound used. The therapeutic protocols used included the following antibiotic substances a) penicillin and streptomycin, b) oxyetracycline and c) enrofloxacin. The prevalence of E. coli O157:H7 increased at the end of the withdrawal period despite the total decrease of the E. coli strains. The prevalence of Salmonella spp strains was not statistically significant altered among the experimental groups and the martyrs. S. aureus was seriously affected by the mastitis and by the treatment and its prevalence was decreased significantly at the end of the withdrawal period for all groups. The prevalence of the spore forms of C. perfringens was decreased during the treatment but was increased at the end of the withdrawal period. In the case of the vegetative forms an increase during the treatment period was observed, which intensified during the withdrawal period.A high percentage of the isolated strains of S. aureus were found highly resistant (73,95%) and their highest prevalence was recorded at the enrofloxacin treated group. A largeportion of the isolated E. coli strains (71,4%), were found resistant against 6 or 7 antibiotic substances. These strains were distributed to all the experimental groups but their highest prevalence was recorded at the end of the withdrawal period of the enrofloxacin treated group.In this group were also recorded 9 multiresistance strains of E. coli O157:H7. In general, highlevels of resistance and multiresistance against antibiotics were found, probably due to horizontal gene transfer or due to cross resistance phenomena. It is remarkable that this resistance was observed even against antibiotics that are not used in the veterinary clinical practice.

Η αυξανόμενη και μη ορθολογική χρήση των αντιβιοτικών τα τελευταία χρόνια στην ιατρική, την κτηνιατρική και τη γεωργία συνέβαλε στην εξάπλωση του φαινομένου της μικροβιακής αντοχής στα διαθέσιμα αντιβιοτικά γεγονός που αποτελεί μια από τις κορυφαίες προκλήσεις του 21ου αιώνα. Η χρήση αντιβιοτικών στα ζώα είναι διπλάσια απ’ ότι στους ανθρώπους στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης, ενώ η μετάδοση στον άνθρωπο μικροοργανισμών ανθεκτικών στα αντιβιοτικά μέσω της τροφικής αλυσίδας (κυρίως μέσω γάλακτος και κρέατος), τελευταία παίρνει ανησυχητικές διαστάσεις. Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν μια ολιστική προσέγγιση του συστήματος «θεραπευτική αγωγή για μαστίτιδες προβάτων - νωπό γάλα και διερεύνηση βακτηριακών ομάδων (με έμφαση στην κατανόηση της δυναμικής της παραμένουσας μικροβιακής χλωρίδας του γάλακτος)», οι οποίες πιθανόν να μπορούν να αποτελέσουν δείκτη επιβάρυνσης ως προς την ύπαρξη πολυανθεκτικών στελεχών σε αντιμικροβιακούς παράγοντες. Για το σκοπό αυτό: α) διερευνήθηκε η επίδραση τριών θεραπευτικών σχημάτων [1) πενικιλίνης και στρεπτομικίνης, 2) τετρακυκλίνης και 3) κινολόνης (ενροφλοξασίνη)], σε συγκεκριμένες βακτηριακές ομάδες (E. coli, E. coli Ο157:Η7, S. aureus, Salmonella spp, Bacillus spp και C. perfringens), που απομονώθηκαν από δείγματα γάλακτος και κοπράνων προβατίνων, κατά το μέσο χρονικό διάστημα χορήγησης φαρμακευτικής αγωγής για θεραπεία μαστίτιδας καθώς και μετά το πέρας του ενδεδειγμένου χρόνου αναμονής. (β) έγινε χαρτογράφηση της ευαισθησίας/ανθεκτικότητας των απομονωθέντων στελεχών E. coli και S. aureus έναντι 12 και 18 αντιμικροβιακών παραγόντων αντίστοιχα, που χρησιμοποιούνται στην ιατρική και κτηνιατρική πρακτική. Βρέθηκαν μεταβολές των πληθυσμών της E. coli από τη νόσο στη θεραπεία, με το στέλεχος E. coli O157:H7 να καταλαμβάνει, έως ένα βαθμό, το οικολογικό κενό που αφήνει η «απλή» E. coli. Ο επιπολασμός των στελεχών Salmonella spp παρά τις αυξομειώσεις που καταγράφηκαν δεν μεταβλήθηκε σημαντικά μεταξύ των πειραματικών ομάδων. Ο επιπολασμός του S. αureus επηρεάστηκε από τη μαστίτιδα αλλά και από την θεραπευτική αγωγή. Παρατηρήθηκε μετακύλιση των βλαστικών μορφών του Clostridium perfringens σε σπορογόνες μορφές, γεγονός που σημαίνει ότι η χρήση συγκεκριμένων αντιμικροβιακών παραγόντων (τετρακυκλίνηκαι κινολόνη), προκαλεί στρες στα βλαστικά κύτταρα του εν λόγω βακτηρίου. Ανιχνεύθηκε υψηλό ποσοστό πολυανθεκτικότητας στελεχών του S. aureus, (73,95%), τα οποία κατανέμονται σχεδόν αποκλειστικά στην ομάδα των ζώων που έλαβαν κινολόνη. Ανιχνεύθηκαν ιδιαίτερα πολυανθεκτικά στελέχη E. coli (71,4%), τα οποία κατανέμονται σχεδόν σε όλες τις ομάδες που μελετήθηκαν αλλά η μεγαλύτερη συχνότητά τους απαντά στην ομάδα των ζώων που έλαβαν κινολόνη. Στην εν λόγω ομάδα (Γ3) βρέθηκαν επίσης 9 πολυανθεκτικά στελέχη E. coli Ο157:Η7. Αξιοσημείωτη είναι η διαπίστωση ότι εκδηλώθηκε αντοχή ακόμα και έναντι αντιβιοτικών τα οποία δεν χρησιμοποιούνται στην αντιμετώπιση λοιμώξεων των παραγωγικών ζώων.