Izolace a typizace gramnegativních bakterií rezistentních k antimikrobiálním látkám v odpadních vodách

Bc. Eva Tomčová

Master's thesis

Isolation and typing of gramnegative bacteria resistant to antimicrobial agents in waste waters

Abstract:

Antibiotická rezistence je velkým problémem nejen v humánní medicíně. V posledních letech se objevují multirezistentní kmeny bakterií, na které nepůsobí žádná běžně dostupná antibiotika. Jedním ze způsobů šíření rezistentních bakterií jsou odpadní vody. Čistírny odpadních vod nejsou schopny rezistentní bakterie z odpadní vody dostatečně odstranit a dochází tak k jejich šíření do prostředí. Literární část této diplomové práce se zaměřuje na shrnutí poznatků o beta-laktamových antibioticích, mechanismech rezistence bakterií k těmto antibiotikům, procesu šíření rezistence mezi bakteriemi a odpadních vodách jako rezervoárech rezistentních bakterií. Praktická část práce se zaměřuje na charakterizaci 84 izolátů Escherichia coli, které byly získány z odpadních vod FN Bohunice a řeky Svratky. U všech izolátů E. coli bylo provedeno testování produkce širokospektrých beta-laktamázy (ESBL) nebo AmpC typu beta-laktamáz a byla stanovena citlivost k 16 antibiotikům fenotypovými testy. K průkazu genů rezistence a analýze klonální příbuznosti vyšetřených izolátů byly použity metody molekulární biologie. Z vyšetřovaného souboru bylo u 80 (95 %) izolátů prokázána produkce ESBL a tři izoláty byly identifikovány jako multirezistentní kmeny E. coli klonální linie ST131. Nejčastěji detekovaným genem rezistence k beta-laktamovým antibiotikům byl gen blaCTX-M. Tato diplomová práce dokumentuje šíření rezistentních bakterií pomocí odpadních vod, které jsou v čistírnách odpadních vod nedostatečně odstraňovány a dostávají se do prostředí.

Abstract:

Antibiotic resistance is a big problem not only in medicine. In recent years appear multiresistant bacteria, which are resistant to commonly used antibiotics. One way of spreading are waste waters. Wastewater treatment plants are not able to removed all resistant bacteria from waste waters so they can be spread to the environment. The theoretical part of this diploma thesis focus on summary of findings about beta-lactam antibiotics, mechanism of bacterial resistance to beta-lactams, process of spreading of antimicrobial resistance among bacteria and waste waters as reservoirs of resistant bacteria. The practical part of the thesis focus on characterization of 84 Escherichia coli isolates obtained from waste waters of the The University Hospital Brno and from the river Svratka. A production of extended-spectrum beta-lactamases or AmpC type beta-lactamases and susceptibility to 16 antimicrobial substances were determined using phenotypic methods. Antibiotic resistance genes and the analysis of clonal relationships of the examined isolates were determined using methods of molecular biology. From the examined collection, the production of ESBL was found in 80 (95 %) isolates and and three of them were identified as multiresistant E. coli clonal lineage ST131. Most frequently detected gene encoding resistance to beta-lactams was blaCTX-M. This diploma documents the transmission of resistant bacteria via waste waters which are not sufficiently removed by wastewater treatment plants and spread to the environment.

Keywords

Escherichia coli, beta-laktamová antibiotika, antibiotická rezistence, odpadní vody, čistírny odpadních vod, beta-lactam antibiotics, antibiotic resistance, waste waters, wastewater treatment plants

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 13. 6. 2018
• Supervisor: doc. RNDr. Monika Dolejská, Ph.D.
• Reader: MVDr. Martina Masaříková, Ph.D

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology