Klimatförändringen – en drivkraft
för vattenburen smitta?
Ann-Sofi Rehnstam-Holm
Högskolan Kristianstad
Hammarsjön
Reningsverk
Kristianstad
Helge Å
Våtmarker
Lillö
Vattenburna infektioner
Förändringar att vänta på grund av klimateffekter,
dvs stora regnmängder, översvämningar och
förändrad temperatur.
Vattenburna infektioner, ökad vattentemperatur och
blomning av plankton är direkt eller indirekt
skadliga för människors hälsa. En viktig faktor är
ökad mängd näring i vattnet (N &P).
Häftiga regn och översvämningar
• Orsakar ändrade flödesriktningar i vattensystem, vilket
kan leda till att avloppsvatten når dricksvatten.
• Översvämmade betesområden kontaminerar ytvatten
och grundvatten.
• Ökad turbiditet kan överlasta vattenreningsprocesser
och orsaka förändringar i det mikrobiella samhället
(autotrofer byts ut mot heterotrofer).
• Ökad mängd näringsämnen i ytvatten leder till
övergödning (algblomning).
Förändrad temperatur och salthalt
• Vid en förhöjd vattentemperatur gynnas
patogener som behöver >15°C för att föröka
sig
• Ett mer bräckt vatten gynnar många
patogener
En mängd biologiska och icke biologiska faktorer
påverkar
•
•
•
•
•
•
•
•
Strålning
Temperatur
Strömmar
pH
Salthalt
Syre
Närsalter (N, P)
Föroreningar
• Totalt organiskt kol (löst
och partikulärt)
• Plankton
• Växter och djur
Vattenlevande bakterier
• Två ursprung; naturligt förekommande resp.
de som hamnat i vattnet men har andra
primära habitat
Exempel:
Vibrio cholerae
Escherichia coli
Bakterier i vatten med annat ursprung
Exemplet Escherichia coli
Naturligt habitat är däggdjurs och fåglars tarmar,
men hamnar ofta i miljön. Finns allt från mycket
harmlösa stammar till mycket aggressiva, t.ex.
EHEC = enterohaemorragisk Escherichia coli
Bär ofta på antibiotikaresistensgener!
Antibiotikaresistens!
Hos både människor och djur
Orsak – överkonsumtion, felbehandling,
bakteriers snabba evolution
Friska turister och matprodukter flyttar
antibiotikaresistenta bakterier mellan
länder!
Antibiotika
Antibiotika är inte detsamma som penicillin,
men penicillin är en sorts antibiotika.
Idag finns ca 100 olika antibiotika!
Betalaktamantibiotika
Alla har en betalaktamring
Om betalaktamringen spjälkas av
ett laktamas fungerar inte
antibiotikumet
Fyra huvudgrupper, penicilliner,
cefalosporiner, karbapenemer och
monobaktamer
Riktar sig mot bakteriecellernas
cellväggssynteser, dvs fungera
bara på växande celler
Det är bakterierna som är
resistenta, inte vi!
Viktigt att komma ihåg
Resistens finns naturligt hos de bakterier som
gör antibiotika, som ett skydd mot de egna
gifterna
Survival of the fittest!
Den som är bäst anpassad har störst chans att föröka
sig. Om det finns antibiotika i miljön har bakterier som
kan klara antibiotika de bästa möjligheterna att föröka
sig!
Den bakterie som av chans råkar ha en mutation eller
har plockat upp resistansgener som gör att den är
resistent mot ett antibiotikum kommer att ha en klar
fördel framför de flertal bakterier som inte är resistenta
mot samma antibiotikum
Antibiotika OCH
antibiotikaresistenta
bakterier hamnar också
i miljön där de kan tas
upp av vilda djur eller
växter
Resistensmekanism
• Resistensen orsakas av proteiner/enzymer som
på olika sätt skyddar bakterierna från antibiotika.
• Det är ofta många olika gener inblandade som
alla kan ge samma typ av resistens hos bakterien,
dvs samma resistens kan orsakas av många olika
proteiner.
• Lätta att sprida – resistenser kan lätt förflyttas
mellan bakterier t.ex. via plasmider
• Resistensmönstret problematiskt hos Escherichia
coli, Klebsiella pneumonie, Enterokocker och
Stafylokocker, men finns hos fler arter
ESBL
• ESBL = Extended Spectrum Betalactamase
• Definition: överförbara betalaktamaser som kan bryta
ner cefalosporiner med utvidgat spektrum och/eller
karbapenemer.
• Vanligast hos E. coli och K. pneumonie men också hos
andra tarmbakterier och deras släktingar i naturen
Vanligaste ESBL typerna i Sverige
• ESBLA (CTX-M; TEM; SHV)
• ESBLM Överförbara plasmidkodande AmpC
varianter (CMY; DHA)
• ESBLCarba (IMP; VIM; NDM-1; OXA-48; KPC). Har
dessutom resistens mot carbencillin
Alla medför resistens mot penicilliner och kan bryta
ned 3:e generationens cefalosporiner (cefotaxim,
ceftriaxon, ceftazidim)
Frågor att besvara
• Finns ESBL-bakterier ute i vattenmiljön?
• Var finns de i så fall mest?
• Under vilka betingelser finns de, dvs är ESBLförekomsten kopplad med biologiska, fysiologiska
eller kemiska parametrar?
• Vilka ESBL-gener finns i bakterierna från vatten?
• Är de ESBL-bakterier som är vanligast hos
patienter också vanligast hos ESBL-bakterier i våra
vatten?
Provtagning
Sommaren – hösten 2013-14:
Samlat in prover
från olika vattenlokaler
utmed Helge Å,
inklusive Hanöbukten
Exempel på phytoplankton
2013
Spirogyra sp.
Scenedesmus obliqqus
Dinobryon sertularia
Tabellaria flocculosa
Pediastrum duplex
Microcystis aeruginosa
Odling av bakterier
ESBL agarplattor
Resistenta isolat 2014
35
30
25
20
antal ESBL
15
antal AmpC
antal ESBL+AmpC
10
5
0
Frågor att besvara
• Finns ESBL-bakterier ute i vattenmiljön? JA
• Var finns de i så fall mest? Indikationer på att det är
mest efter reningsverket
• Under vilka betingelser finns de, dvs är ESBLförekomsten kopplad med biologiska, fysiologiska eller
kemiska parametrar? Återstår att analysera
• Vilka ESBL-gener finns i bakterierna från vatten? Mer
detaljerade analyser görs just nu
• Är de ESBL-bakterier som är vanligast hos patienter
också vanligast hos ESBL-bakterier i våra vatten? Det vi
vet nu är att det är mest ESBLA ute i naturen och hos
patienter, men analyser på gennivå återstår
Oroar vi oss i onödan?
• Är koncentrationen antibiotika/andra läkemedel i
vatten och andelen resistenta bakterier/påverkan
på organismer kopplade eller behöver vi inte oroa
oss?
• Om det är ett problem, hur kan då vi styra om
reningsverk och våtmarker så att problemen
minskar?
• Hur kan vi göra det kostnadseffektivt?
• Hur ska vi övervaka vad som händer i havet på
bästa sätt?
TACK!
Ann-Sofi Rehnstam-Holm, HKr
