Staphylococcus aureus in bovine intramammary infection: molecular, clinical and epidemiological characteristics

Abstract

Staphylococcus aureus, yksi yleisimpiä lypsylehmän utaretulehduksen aiheuttajia, aikaansaa usein kroonisen, lehmästä toiseen helposti tarttuvan tulehduksen. S. aureuksen kyky tuottaa jopa kymmeniä virulenssi- ja mikrobilääkeresistenssitekijöitä tekee siitä hyvin sopeutuvaisen ja selviytymiskykyisen. Nämä tekijät vaihtelevat S. aureus -kantojen välillä, jolloin eri kantojen kliininen merkityskin voi olla erilainen.\n\nTyön tavoitteena oli kartoittaa S. aureuksen aiheuttaman utaretulehduksen esiintyvyyttä suomalaisilla lypsykarjatiloilla, tutkia S. aureuksen mikrobilääkeresistenssiä, erityisesti penisilliini- ja metisilliiniresistenssiä, sekä selvittää utaretulehduksia aiheuttaneiden kantojen kirjoa ja kliinistä merkitystä. Kannat tyypitettiin pulssikenttägeenielektroforeesilla sekä tunnistamalla virulenssi- ja resistenssitekijöitä. Eri kantojen kliinistä merkitystä tutkittiin vertailemalla kliinisten oireiden voimakkuutta, tulehdusindikaattorien pitoisuuksia tulehdusneljännesten maidosta, sekä arvioimalla tulehduksen persistointia hoidon jälkeen otettujen seurantanäytteiden perusteella. Lisäksi vertailtiin kahden erityyppisen lypsykarjan lehmien utaretulehduksista, iholta ja navettaympäristöstä peräisin olevia kantoja, tarkoituksen tutkia eri S. aureus -populaatioiden eroavaisuuksia, reservoaareja ja tarttumista.\n\nKartoitustutkimuksessa havaittiin S. aureuksen suhteellisen osuuden bakteeripositiivisista näytteistä laskeneen, mutta S. aureus – utaretulehduksen yleisyyden, keskimäärin 1,3 infektoitunutta neljännestä noin 10 %:lla lehmistä, säilyneen ennallaan. S. aureusta esiintyi 2/3:lla kartoitustutkimuksen tiloista. Vuosina 1993-1997 kerätyssä 116 lehmän kenttäaineistossa eristettiin kaikkiaan 22 utaretulehdusta aiheuttanutta kantaa, joista viisi aiheutti yli 90 % tapauksista ja 17 vain yksittäisiä sairastumisia. Kahdessa tarkemmin seuratussa tutkimuskarjassa 85 %:lla lehmistä oli S. aureusta neljännesmaidossa, utareiholla, vedinkanavissa tai haavoissa. Myös tutkimuskarjoissa vallitsi vain yksi tai kaksi kantaa, ja näitä eristettiin paitsi utaretulehduslehmistä, myös terveiden lehmien iholta, lypsyvälineistöstä sekä lypsäjistä. Kantojen kirjo oli suurempaa karjassa, joka osti eläimiä, verrattuna karjaan, joka kasvatti omat lehmänsä itse.\n\nS. aureus oli harvoin resistentti useammalle kuin yhdelle tutkitulle mikrobilääkkeelle, mutta penisilliiniresistenssi oli yleistä; se todettiin yli 50 %:lla kartoitustutkimuksen S. aureus-kannoista ja lähes puolessa karjoista. Penisilliiniresistenssiä koodaava geeni esiintyi usein kahden enterotoksiinigeenin (sed, sej) kanssa samanaikaisesti, mikä viittaa resistenssiplasmidin läsnäoloon. Kyseinen geeniyhdistelmä oli tyypillistä vain tietyille kannoille, joten resistenssiplasmidin horisontaalinen, ts. kannalta toiselle leviäminen lienee harvinaista. Metisilliiniresistenttejä kantoja ei todettu. \n\nYleisimpien S. aureus -kantojen aiheuttamien utaretulehdusten kliiniset oireet, maidon tulehdusindikaattorien pitoisuudet ja tulehduksen persistoiminen erosivat toisistaan merkitsevästi. Penisilliiniresistentit S. aureukset aiheuttivat penisilliiniherkkiä merkitsevästi useammin persistoivan tulehduksen. Penisilliiniresistenteistä kannoista ne, joilla oli mahdollinen resistenssiplasmidi, aiheuttivat persistoivan tulehduksen useammin kuin ne kannat, joilla oli yksinomaan penisilliiniresistenssigeeni. Tämä viittaa siihen, että penisilliiniresistenteissä kannoissa olisi erotettavissa alaryhmä, joka muita todennäköisemmin aiheuttaisi kroonisen tulehduksen. \n\nTämän tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää hyväksi suunniteltaessa S. aureuksen aiheuttaman utaretulehduksen ennaltaehkäisyä lypsykarjoissa. Tulevaisuudessa diagnostiikan ulottaminen kantatasolle ja mahdollisten virulenssitekijöiden tunnistaminen voisi mahdollistaa suunnatut toimenpiteet tiettyjä, patogeenisempia S. aureus –kantoja vastaan. Samoin rokotteiden kehittämisessä tieto bakteerien yleisistä virulenssitekijöistä on hyödyksi