Dieren en dierlijke prod productie ctie als bron van antibioticumresistentie voor de mens 21-01-2011
• Dr. Lieve Herman ILVO,, Wetenschappelijk pp j Comité FAVV
• Prof. Dr. Jeroen Dewulf UGent, Wetenschappelijk pp j Comité FAVV Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
1
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
2
I. Overdracht van antibioticumresistentie vanuit dieren en de dierlijke j p productie naar de mens Dr. Lieve Herman ILVO, Wetenschappelijk Comité FAVV
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
3
Introductie van antibioticum en ontwikkeling van resistentie bij Staphylococcus aureus Jaar van introductie antibioticum Jaar waar antibioticumresistentie opduikt
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Antibioticumresistentiegenen zijn natuurlijk aanwezig in de omgeving
• Antibioticumresistentiegenen zijn aanwezig onafhankelijk van blootstelling aan antibiotica • Functie van genen in de omgeving ongekend Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Selectie en persistentie van antibioticumresistentie in de omgeving
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Antibioticumresistentie is overdraagbaar naar andere bacteriën
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Verspreiding en persistentie van antibioticumresistentie in het ecosysteem
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Reversie naar antibioticumgevoeligheid g g door reductie van antibioticumconsumptie
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Overdracht van antibioticumresistentie van dier naar mens - literatuurgegevens
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Overdracht van antibioticumresistentie van dier naar mens Antibiotica in de diergeneeskunde
Zoönotische kiemen
Dier niet-pathogenen
Dier pathogenen
Zoönotische kiemen
Humane niet-pathogenen
Humane pathogenen
Antibiotica in de humane geneeskunde Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Transfer van multiresistente plasmiden van niet-pathogene naar pathogene kiemen • pB10: multiresistent plasmide (amoxicillin, streptomycin, sulphonamides,tetracycline) • Donor: D P Pseudomonas d putida tid • Acceptor: Salmonella spp. en E. coli
Recipient strain
Transfer ratio (Flow cytometry)
Transfer ratio (Plating)
S. Enteritidis (MB1139)
(2,5 ± 1,2) x 10‐4
< 2,0 x 10‐9
S. Enteritidis ((MB1410))
‐4 ((1,9 ± , 0,4) x 10 , )
‐4 ((9,1 ± , 1,4) x 10 , )
S. Enteritidis (MB1561)
(1,9 ± 0,6) x 10‐2
(3,0 ± 0,6) x 10‐2
S. Typhimurium (MB2264)
< 1,0 x10‐5
(8,4 ± 0,8) x 10‐7
S. Typhimurium (MB2265)
< 1,0 x10‐5
(1,9 ± 0,3) x 10‐5
S. Typhimurium (MB2272)
< 1,0x10‐5
(8,8 ± 0,9) x 10‐7
S. Typhimurium (MB2292)
< 1,0 x10‐5
(3,7 ± 0,8) x 10‐7
S. Hadar (MB1641)
< 1,0 x10‐5
< 1,8 x 10‐9
S. Infantis (KS1‐1)
(1,2 ± 0,6) x 10‐4
(9,2 ± 1,6) x 10‐5
S. Virchow (KS87)
(1,5 ± 0,4) x 10‐4
(7,2 ± 1,5) x 10‐4
E. coli (MB3885)
< 1,0 x10‐5
(2,2 ± 0,7) x 10‐8
E. coli (MB3890)
< 1,0 x10‐5
(2,2 ± 0,4) x 10‐5
E li (MB4021) E. coli (MB4021)
< 1,0 x10 1 0 10‐55
(6 8 ± 3,4) x 10 (6,8 ± 3 4) 10‐99
E. coli (MB4260)
< 1,0 x10‐5
(2,1 ± 0,6) x 10‐8
E. coli (LFMFP476)
< 1,0 x10‐5
(8,9 ± 1,7) x 10‐8
Transfer ratio: #transconjugants/total j g cell count
Onderzoek door UGent-Fac. Biowetenschappen en ILVO
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
12
Transfer van antibioticumresistentie in de darm In vitro simulatie van humane darm (continue fermentatie)
1,00E+08 , 1,00E+07
CFU/ml
1,00E+06 1 00E 05 1,00E+05
E. coli (human)
1,00E+04
B1-54
1,00E+03
transconjugants
acceptor ESBL-donor pluimvee
1,00E+02 1,00E+01 1 00E+00 1,00E+00 0
1
2
3
4
6
7
8
9
10 11 12 13 14 16 17
time after inoculation (days)
Onderzoek door UGent-Fac. Diergeneeskunde, ILVO en CODA
Inoculatie ESBLESBL Cefotaxime toediening donorstam Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Risico voor de mens • Rechtstreeks R ht t k contact t t mett dieren di • Via de voeding • Antibioticumresistente zoönotische pathogenen bv. Salmonella, Campylobacter, pathogene p g E. coli • Antibioticumresistente nietpathogene kiemen
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Prevalentie van MRSA bij varkens
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
15
Antibioticumresistente Salmonella Typhimuriumoverdracht naar de mens via de voeding
Dier
Voedsel
Mens
= ABRP Varken
, 74,5%
94,1% ,
92,1% ,
= ABRP Kip
53,6%
90,7%
79%
48,5%/56,1% , ,
35,3%/76,7% , ,
50,3% ,
Amp p varken/kip p
ABRP=antibioticum resistentie profiel; Amp=ampicilline resistentie; Onderzoek door Sci COM FAVV, CODA, WIV – Advies SciCom 29 29-2010 2010 Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
resistenttie perce entage
Antibioticumresistentie bij niet-pathogene kiemen: Belgische varkens ANTIMICROBIELE RESISTENTIE Escherichia coli einde afmest
100 80 60 40 20 0
63
60
58
51 39
28
26
20092010 15
9
7
7
4
4
3
2
Onderzoek door UGent-Fac. UGent Fac Diergeneeskunde Callens et al., al 2011 Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Antibioticum resistentie bij niet-pathogene kiemen: Belgische braadkippen 35 – 40% E. E coli resistent aan ceftiofur; 60% van de braadkippen drager van ESBL
Onderzoek door UGent-Fac. UGent-Fac Diergeneesk, Diergeneesk ILVO en het CODA (Persoons et al al., 2010) Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
Grote diversiteit aan extended spectrum βlactamase (ESBL) genen in Belgische braadkippen 295 ceftiofur-resistente fi f i E coli E. li isolaten i l in i 5 braadkippenbedrijven b dki b d ij Hoeve 1
Hoeve 2
Hoeve 3
Hoeve 4
Hoeve 5
TEM-52
TEM-52
CMY-2
TEM-52
TEM-52
CMY-2 CMY 2
CTX-M-1 CTX M1
TEM-106 TEM 106
CTX-M-1 CTX M1
CMY-2
CTX-M-1
CTX-M-14
CTX M 2 CTX-M-2
CMY 2 CMY-2
CTX-M-15 CMY 2 CMY-2 Onderzoek door UGent-Fac. Diergeneesk, ILVO en het CODA (Smet et al., 2010) Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
II. Antibioticumgebruik en b t ijdi van bestrijding antibioticumresistentie in de dierhouderij Prof. Dr. Jeroen Dewulf Ugent (faculteit Diergeneeskunde), Wetenschappelijk Comité FAVV
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
20
Gebruik van antibiotica bij dieren • Gebruik: Curatief (alle diersoorten) Metafylactisch (vnl productie dieren) Preventief ((uitsluitend p productie dieren)) • Toediening: Dierenarts (alle diersoorten) Eigenaar / veehouder (vnl productie dieren) Veevoederindustrie (uitsluitend productie dieren)
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
21
Gebruik van antibiotica bij dieren • Hoe kwantificeren? Verkoop • nationale info via farma-industrie of groothandelaren • uitgedrukt in kg actieve stof
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
22
V k Verkoopcijfers ijf antibiotica tibi ti op b basis i van kkg actieve stof
220
Prescribed human antibacterials, all other
200
Antimicrobial growth promoters
160 Prescribed veterinary antimicrobials, not specificed
140
Prescribed veterinary other (incl. quinolones)
120
Prescribed veterinary aminoglycosides
100 80
Prescribed veterinary macrolides and similar
60
Prescribed veterinary beta-lactams (incl. cephalosporins))
40
Prescribed veterinary trimethoprim and sulfonamides
20
Prescribed veterinary tetracyclines
06
05
20
04
20
03
20
02
20
01
20
00
20
99
20
98
19
97
19
96
19
95
19
94
19
93
19
92
19
91
19
19
90
0
19
Antim microbial consu umption (tonn nes)
Prescribed human tetracyclines
180
Source: DANMAP,, 1997-2007 ((Denemarken). ) Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
23
Gebruik van antibiotica bij dieren • Hoe kwantificeren? Blootstelling • via gegevens op dierenarts of bedrijf niveau • uitgedrukt in: • behandelingsincidentie op basis van voorgeschreven of effectief toegediende d dagelijkse lijk d dosis. i
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
24
Blootstelling van varkens aan antibiotica 600
Total TIDDDpig/herd Total TIUDDpig/herd
DD DDpig or UDDpig/1000 pigs at risk/day
500
400
300
200
100
0 1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
41
43
45
47
49
Farm num ber
Onderzoek door UGent-Fac. Diergeneeskunde
Timmerman et al., 2005
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
25
Blootstelling van vleeskippen aan antibiotica 600
500 production cycle 1
production cycle 2
Treattment Incidence
400
300
200
100
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 farm
Onderzoek door UGent-Fac. UGent Fac Diergeneeskunde
Persoons et al., al 2010
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
26
Classsification n of antimicrobials accordingg to importaance in hu uman me edicine IIII II I
Blootstelling van vleeskippen aan antibiotica flumequin
TIddd
tilmicosin penicillin
TIudd
enrofloxacin fl i tylosin amoxicillin doxycycline linco spec linco‐spec trim‐sulfa lincomycin 0
10
20
O d Onderzoek kd door Ugent, U t ILVO
30
40
chickens per 1000
50
60
P Persoons ett al., l 2010
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
27
70
p percenta age bedrrijven
Preliminaire resultaten antibioticum gebruik op varkensbedrijven (n=40) anno 2009-2010: 100 00 80 60 40 20 0
Onderzoek door UGent-Fac. Diergeneeskunde
Callens et al., 2011
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
28
Toename preventief antibioticum gebruik b ik op varkensbedrijven k b d ij
Preventief vs metafylactisch gebruik Pe ercenttage
100 80 60
2003 2010
40 20 0
preventief
metafylactisch
Onderzoek O de oe door doo UGent-Fac. UGe t ac. Diergeneeskunde e ge ees u de
Callens et al.,, 2011
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
29
Mogelijkheden g j voor afremming g en vermindering antibioticumresistentie Verminderd en verantwoord antibioticum gebruik: • Grotere transparantie • Informatie en Sensibilisatie • Ziekte preventie
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
30
Grotere transparantie: meten is weten • Registratie antibioticumresistentie: Tot nu toe geen systematische registratie Wel rapporten pathogenen en zoönotische agentia DGZ /ARSIA, CODA, WIV,…
Wel onderzoeksprojecten FOD volksgezondheid, BAPCOC, IWT, EU, …..
Vanaf 2011 binnen dierziekte monitoring FAVV • Indicator kiemen • Rund • Varken • Pluimvee Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
31
Grotere transparantie: meten is weten • Registratie antibioticumgebruik: Tot nu toe geen systematische registratie Wel T&V documenten
Vanaf 2011: Belgian Veterinary Surveillance of Antimicrobial Consumption (= BelVetSac) kg actieve stof via groothandelaren / verdelers Gegevens 2007, 2008, 2009 Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
32
BelVetSAC rapportering
Bron: MARAN 2007, Nederland Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
33
Grotere transparantie: meten is weten • Registratie antibioticumgebruik: Op het veebedrijf
Vanaf maart 2011: AB check (www.abcheck.ugent.be) online calculator van antibioticum verbruik en blootstelling op het veebedrijf benchmarking Sensibilisatie
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
34
Informatie en Sensibilisatie Gericht op dierenartsen → verminderd en verantwoord gebruik Gebaseerd op diagnose Smal spectrum Juiste dosering Zo weinig mogelijk tweede en derdelijns antibiotica Geen preventieve behandelingen
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
35
Informatie en Sensibilisatie Gericht op veehouders → verminderd en verantwoord gebruik Illustratie van risico’s Reductie preventieve behandelingen Focus op ziekte preventie RED AB project door Boerenbond en Certus Begeleiding varkens en pluimveebedrijven naar gereduceerd AB gebruik Gestart november 2010 Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
36
Dierziekte preventie Vaccinatie Voeding Huisvesting Bioveiligheid …..
Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
37
Bioveiligheid en productie
Pearson r = 0,37, p < 0,01
Pearson r = 0,27, p = 0,01
www.biocheck.ugent.be bi h k tb Laanen et al.,, 2011 Onderzoek door UGent-Fac. Diergeneeskunde g Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
38
Bioveiligheid en antibioticumgebruik
Pearson r = -0,15, p = 0,17
Pearson r = -0,12, p = 0,25
www.biocheck.ugent.be Laanen et al.,, 2011 Onderzoek door UGent-Fac. Diergeneeskunde g Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
39
Complex p p probleem
Resistentie
Gebruik
teamwork Productie
Moet als een geheel worden bestudeerd / gerapporteerd Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen
40
