Home Wetenschappelijke Onderzoek Bacteriologie Methicillin resistente Staphylococcus aureus (MRSA)
Afdrukken E-mail

Methicillin resistente Staphylococcus aureus

S. aureus is het best gekarakteriseerde species van het genus Staphylococci, daarnaast zijn nog meer dan 50 species en subspecies.

 

S. aureus maakt deel uit van de normale stafylokokkenflora van mensen en verschillende diersoorten.

 

De mens is voornamelijk ter hoogte van de neus gekoloniseerd met S. aureus. Ongeveer 1/3 van individuen zijn persistente dragers (meestal van één stam), nog eens 1/3 zijn niet-dragers en het overige derde van de populatie is intermitterend drager.Methicillin resistente Staphylococcus aureus

 

S. aureus wordt ook regelmatig teruggevonden op andere gezonde plekken van de huid waaronder de oksels en het perineum. S. aureus is echter ook een belangrijke pathogene kiem voor mensen. De meest voorkomende infecties zijn huidinfecties. Er kunnen echter zware infecties ontstaan zoals bloedinfecties (bacteriëmie), longinfecties (pneumonie) en infecties van het hart (endocarditis). Dergelijke infecties kunnen leiden tot de dood. Dit komt vaak voor in een hospitaalomgeving.

 

Ook bij bepaalde dieren, is S. aureus een normale huidbewoner. Zoals bij mensen is het ook een pathogeen naast t wee andere belangrijke pathogene Staphylococcus-soorten: S. pseudintermedius en S. hyicus. De mate waarin Stafylokokken bij infecties betrokken zijn, is afhankelijk van de diersoort en gaat van pneumonie, gewrichtsinfecties, osteomyelitis en septicemie bij pluimvee tot subcutane abcessen, mastitis en pododermatitis bij konijnen, en dermatitis, cellulitis en septicaemie bij paarden. S. aureus speelt echter zijn voornaamste rol als dierpathogeen bij intramammaire infecties in rundvee en kleine herkauwers. Bij honden is S. pseudintermedius voornamelijk gekend als huidinfectie, en bij varkens is S. hyicus veroorzaker van huidinfecties (roetbig) en septicemie.

 

Met behulp van biotyperingstechnieken werd reeds verschillende decennia geleden aangetoond dat S. aureus-stammen gastheerspecifiek zijn. In 1984 werd een biotyperingsysteem voorgesteld dat een onderscheid kon maken tussen mens-, pluimvee-, schaap- en geit-, runder- en niet-gastheerspecifieke stammen van S. aureus. Onlangs heeft het gebruik van moderne genotyperingswerkwijzen de gastheerspecificiteit van S. aureus bevestigd.

MRSA

 

Een belangrijke hindernis bij de behandeling van S. aureus-infecties bij zowel dieren als mensen is de mogelijkheid van S. aureus om resistentie te verwerven tegenover verschillende klassen van antimicrobiële middelen. Wellicht het belangrijkste en meest treffende voorbeeld hiervan is de opbouw van resistentie tegenover β-lactamantibiotica. Dit veroorzaakt enorme gezondheidsprobleem bij mens en dier.

 

Het eerste antibioticum dat ooit gebruikt werd, penicilline, behoort tot de zeer uitgebreide groep van β-lactam antibiotica. Deze antimicrobiële middelen binden met de penicillinebindende proteïnen (PBP's), essentiële enzymen voor de aanmaak en het onderhoud van de bacteriële celwand. Als gevolg van deze binding worden deze PBP's geremd waardoor er defecten ontstaan in de celwand en er cellyse optreed.

 

Snel na het eerste gebruik van penicilline in de vroege jaren ‘40, werden er echter stammen van S. aureus geïdentificeerd die resistent zijn tegen deze antibiotica. Dit bleek voornamelijk veroorzaakt werd door de productie van penicillinasen of β-lactamasen.

 

Snel na het eerste gebruik van penicilline in de vroege jaren ‘40, werden er echter stammen van S. aureus geïdentificeerd die resistent zijn tegen deze antibiotica. Dit bleek voornamelijk veroorzaakt werd door de productie van penicillinasen of β-lactamasen. Nu produceert meer dan 90% van de menselijke stafylokokkenisolaten penicillinasen, ongeacht de klinische omgeving. Dit type resistentie is daarentegen zelden in stammen afkomstige van boviene mastitis en infecties bij konijnen. De stammen geïsoleerd uit deze laatste diersoorten blijven momenteel zeer gevoelig voor alle antibiotica, inclusief β-lactam antibiotica.

 

Om de werking van β-lactamasen tegen te gaan, werden β-lactamaseresistente β-lactam antibiotica ontwikkeld. Het eerste middel in deze klasse, het semisynthetische methicilline, werd in de klinische praktijk geïntroduceerd in 1959. Net zoals bij penicilline werden er echter kort na de introductie de eerste methicillin resistente stafylokokken aangetoond en werden de eerste infecties gerapporteerd waarbij methicillin resistente Staphylococcus aureus (MRSA) betrokken waren. Methicillineresistentie werd veroorzaakt door de expressie van een alternatief penicillinebindend proteïne, PBP2a of PBP2' genaamd. In tegenstelling tot de normale PBP's van S. aureus, vertoont PBP2a een zeer lage affiniteit voor alle β-lactamantibiotica, zodat MRSA resistentie vertoont tegenover alle ß-lactam antibiotica.

 

PBP2a wordt gecodeerd door het mecA-gen. Dit gen bevindt zich op een mobiel genetisch element, het Stafylokokkencassettechromosoom mec (SCCmec) genaamd, dat geïntegreerd is in het chromosoom.

 

Een SCCmec-element is samengesteld uit twee essentiële gencomplexen: het mec-complex en het ccr-complex. Op basis van hun structurele opbouw, worden mec- en ccr-complexen in verschillende respectieve klassen en typen onderverdeeld. Op basis van de aanwezige klasse van mec-complex en het type ccr-complex, worden SCCmec-elementen dan gecategoriseerd in verschillende SCCmec-typen.

 

Bovendien wordt het resistentieniveau beïnvloed door omgevingsfactoren met als gevolg de heterogene aard van methicillineresistentie. Dit kan problemen opleveren bij de fenotypische detectie van de resistentie.


ROL VAN HET CODA-CERVA :

  • DIAGNOSE

Isolatie, karakterisering (antibioticumresistentie, virulentiegenen, PFGE, Spa-typering, MLST) van MRSA

  • ONDERZOEK

Er zijn studies aan de gang die de epidemiologie onderzoeken van MRSA bij dieren, gastheerpathogene interactie in vitro en in vivo, en bestrijding via alternatieve manieren.

 

ONDERZOEKSPROJECTEN AAN HET CODA-CERVA OVER DIT ONDERWERP (recente of lopende):

- Methicillin-resistant Staphylococcus aureus lineages in primary productions: multi-host pathogen, spill-over and spill-back between animals and humans? (2011-2013)

 

- CO-IWT_FAGEN : Faag-gecodeerde endolysines als nieuw bestrijdingsmiddel tegen methicilline resistente Staphylococcus aureus bij varkens (2009-2013)

 

- MRSA-IWT : Studie van contaminatiepatronen en kiem-gastheer interacties ter beheersing van MRSA bij varkens en andere nutsdieren (2008-2012)

 

- PILGRIM : Het verhinderen van de spreiding van ST398 in de gemeenschap en ziekenhuizen- intrumenten voor controle en management van antibioticum resistentie (2008-2011)

 

- MRSA CO: Methicillin resistance in bacteria of animals and their risk for public health (2008-2012)

 

- Prevalence of MRSA and identification of risk factors in pigs and pig farmers (2007)

 

WETENSCHAPPELIJK TEAM :

Patrick Butaye

Stéphanie Némeghaire

CODA-CERVA PUBLICATIES :

2011

- Hallin M, De Mendonça R, Denis O, Lefort A, El Garch F, Butaye P, Hermans K, Struelens MJ. Diversity of accessory genome of human and livestock-associated ST398 methicillin resistant Staphylococcus aureus strains. Infect Genet Evol. 2011 Mar;11(2):290-9.

2010

- Vanderhaeghen W, Cerpentier T, Adriaensen C, Vicca J, Hermans K, Butaye P. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) ST398 associated with clinical and subclinical mastitis in Belgian cows. Vet Microbiol. 2010, 144(1-2):166-71

- Vanderhaeghen W, Hermans K, Haesebrouck F, Butaye P. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in food production animals. Epidemiol Infect. 2010,138(5):606-25.

2009

- Denis O., C. Suetens, M. Hallin, B. Catry, I. Ramboer, M. Dispas, G. Willems, B. Gordts, P. Butaye, and M.J. Struelens. 2009. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus ST398 in swine farm personnel, Belgium. Emerg Infect Dis. 15:1098-1101.
- Persoons D., S. Van Hoorebeke, K. Hermans, P. Butaye, A. de Kruif, F. Haesebrouck, and J. Dewulf. 2009. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in poultry. Emerg Infect Dis. 15:452-453.
- Rasschaert G, W. Vanderhaeghen, I. Dewaele, N. Janez, X. Huijsdens, P. Butaye, and M. Heyndrickx. Comparison of fingerprinting methods for typing MRSA ST398. J Clin Microbiol. 2009 Aug 26. [Epub ahead of print]

2008

- Hermans, K., Lipinska, U., Denis, O., Deplano, A., Struelens, M.J., Nemati, M.; Pasmans, F., Butaye, P., Martens, A., Deprez, P., Haesebrouck, F. 2008. MRSA clone ST398-SCCmec IV as a cause of infections in an equine clinic. Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift, 77: 429-433.

2006

- Haesebrouck F., D. Vancraeynest, K. Hermans, B. Catry, P. Butaye, A. Decostere. 2006. Methicilline-resistente stapylococcus aureus stammen bij dieren: een gevaar voor de gezondheid van dier en mens? Vlaams Diergen. Tijdschr., 75, 254-261.