Studium rezistence vybraných mikroorganismů k antimikrobiálním látkám

Bc. Ondřej CHALOUPKA

Master's thesis

Study of antimicrobial resistance in selected microorganisms

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá studiem rezistence vybraných rodů a druhů mikroorganismů k antimikrobním látkám. Konkrétně se jednalo o Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella sp., Klebsiella sp., Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis a Candida sp. Cílem teoretické části této práce bylo popsat studované mikroorganismy z hlediska jejich prevalence a antimikrobiální rezistence s ohledem na aktuálně dostupnou vědeckou literaturu. Cílem experimentální části této práce bylo zmapovat stav antimikrobiální rezistence ve veterinární sféře moravského a slezského regionu České republiky v letech 2007-2017. Studované mikroorganismy byly izolovány z klinických a patologických vzorků doručených na Státní veterinární ústav Olomouc v průběhu let 2007-2017. K vytvoření přehledu byla použita vlastní naměřená data zahrnující celkem 175 vyšetřených mikrobiálních kmenů (25 kmenů od každého ze sedmi studovaných mikroorganismů) a současně také data archivovaná na Státním veterinárním ústavu Olomouc. Všechny mikroorganismy byly nejprve kultivovány a izolovány z doručeného biologického materiálu, následně identifikovány pomocí matrix-assisted laser desorption/ionisation time of flight hmotnostní spektrometrie, a nakonec otestována jejich citlivost k antimikrobiálním látkám diskovou difúzní metodou. Zjištěné poklesy či nárůsty citlivostí k antimikrobiálním látkám byly statisticky zhodnoceny pomocí testu dobré shody (chí kvadrát test). V práci byly popsány změny v prevalenci a změny antimikrobiálních citlivostí u studovaných mikrobů. Nejvíce prevalentním mikrobem byla E. coli (7,02-1,90 %) a S. aureus (3,55-2,40 %), ostatní mikroby se vyskytovaly s prevalencí v rozmezí hodnot 0,10-1,34 %. Nejvýraznější změna v prevalenci ve sledovaném období nastala u S. aureus, kde pokles v roce 2017 oproti roku 2007 činil 5,18-2,40 %. Nejzajímavějšími fakty souvisejícími s citlivostmi k antibiotikům byla nízká citlivost k tetracyklinu (38,48-71,67 %) u 4 studovaných bakterií, dále pak vysoká citlivost ke chloramfenikolu (69,11-100 %) a k amoxycilin/klavulanu (70,77-98,16 %) u 5 studovaných bakterií. U studovaného rodu kvasinek Candida sp. byla pozorována vysoká citlivost pouze k nystatinu, pimaricinu a ciklopiroxolaminu (89,91-100 %). Na druhou stranu obecně nízkou citlivost vykazovaly kmeny Candida sp. k ostatním deseti použitým antimykotikům (25,76-49,41 %). Jako poslední byly v práci porovnány údaje antimikrobiálních citlivostí za rok 2017 pocházející z malého (25) a velkého (100-1000) souboru dat (testovaných mikrobiálních kmenů), díky čemuž se potvrdilo, že údaje citlivostí k antimikrobiálním látkám spočítané na základě malého souboru dat jsou poměrně málo spolehlivé (odchylka oproti velkému souboru dat v rozmezí 4,23-16,23 %).

Abstract:

This diploma thesis deals with the study of antimicrobial resistance in selected microbial genera and species, namely Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella sp., Klebsiella sp., Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis and Candida sp. Aim of thesis' theoretical part was to describe studied microorganisms in relation to their prevalence and antimicrobial resistance using the information currently available in the scientific literature. Aim of thesis' experimental part was to map out the state of antimicrobial resistance situation in the veterinary sphere of the Moravian and Silesian region of the Czech Republic over the years 2007-2017. Studied microorganisms were isolated from clinical and pathological samples delivered to the State Veterinary Institute Olomouc over the years 2007-2017. Own measured data comprising of 175 examined microbial strains (25 strains from each of the seven studied microorganisms) along with the data archived at the State Veterinary Institute Olomouc were used to create this overview. All microorganisms were at first cultivated and isolated from the delivered biological material and then identified using the matrix-assisted laser desorption/ionisation time of flight mass spectrometry. Antimicrobial susceptibility testing of these microorganisms was carried out by the disc diffusion method in the end. Recorded decreases and increases in susceptibility to antimicrobials were statistically evaluated using the Chi-square test. Changes in the prevalence and changes in the antimicrobial susceptibility of the studied microbes were described in the thesis. The most prevalent microbes were E. coli (7,02-1,90 %) and S. aureus (3,55-2,40 %) while the other microbes were occurring with the prevalence in range of values 0,10-1,34 %. The most significant change in the prevalence in the reference period occurred with S. aureus, whose prevalence decreased by 5,18-2,40 % in 2017 when compared to 2007. The most interesting facts concerning the susceptibility to antibiotic were a rather low sensitivity to tetracycline (38,48-71,67 %) in 4 studied bacteria and a rather high sensitivity to chloramphenicol (69,11-100 %) and amoxycilin/clavulan (70,77-98,16 %) in 5 studied bacteria. High sensitivity of the studied genera of yeast Candida sp. was observed to nystatin, pimaricin a ciklopiroxolamin (89,91-100 %). On the other hand, a generally low sensitivity to the other 10 used antimycotics was observed in the tested strains of Candida sp. (25,76-49,41 %). In this thesis's conclusion there was a comparison of 2017 antimicrobial susceptibility data coming from a small (25) and big (100-1000) data file (tested microbial strains). It was confirmed that the antimicrobial susceptibility data calculated from a small data file are relatively unreliable (deviation from the big data file in range 4,23-16,23 %).

Keywords

antimikrobiální, rezistence, antibiotika, antimykotika

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: MVDr. Jaroslav Bzdil, PhD.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology