Bakgrund: Statistik visade att i vården och i samhället har antalet bärare avmultiresistenta bakterier, t e x ESBL ökat. Som skydd mot smittspridningtillämpades basala hygienrutiner. Lokala riktlinjer framtagna av infektionsexpertisfanns tillgängliga på intranätet där de kontinuerligt uppdaterades. Syfte: Syftetmed studien var att undersöka var sjuksköterskan hittade aktuella vårdrutiner vidvård av patienter med ESBL. Metod: Empirisk tvärsnittsstudie med kvantitativforskningsansats. Enkätmaterialet analyserades i Excel 2011 och öppna frågoranalyserades med manifest innehållsanalys. Resultatet redovisades med deskriptivstatistik. Urval: Legitimerade sjuksköterskor på nio vårdavdelningar på ett mindresjukhus i södra Sverige. Resultat: Av de 85 som svarade använde 86 % sjukhusetsintranät som en informationskälla, tätt följt av Vårdhandboken på 73 %. Det var33 % som hade kunskap om hur ESBL spreds och 82 % kände sig trygga ochsäkra när de vårdade patienter med ESBL. Slutsats: Majoriteten avsjuksköterskorna använde sig av intranätet för att finna aktuella vårdrutiner.Andra sökkällor som användes var Vårdhandboken, hygiensjuksköterskan ochkollegor. / Background: Statistics showed that in health care and in the community, thenumber of carriers of multidrug-resistant bacteria, such as ESBL has increased.As a protection against communicable diseases basic hygiene routines wasapplied. Local guidelines developed by infection expertise were available on theintranet where they were continuously updated. Objective: The aim of this studywas to investigate were the nurse found the current care routines in the care ofpatients with ESBL. Method: Empirical cross-sectional study with quantitativeresearch approach. Data from the questionnaire were analyzed in Excel 2011 andopen questions were analyzed by manifest content analysis. The results werepresented as descriptive statistics. Sample: Registered nurses at nine wards in asmall hospital in southern Sweden. Results: Out of the 85 who responded, 86%used the hospital intranet as an information source, followed closely byVårdhandboken at 73%. There were 33% who had knowledge of how the ESBLspread and 82% felt secure and safe when they were caring for patients withESBL. Conclusion: The majority of the nurses used the intranet to find currentcare routines. Other repositories used was Vårdhandboken, the hygienenurse andcolleagues.

O objetivo deste trabalho foi investigar a presença de bactérias produtoras de β-lactamases adquiridas na microbiota Gram-negativa comensal de humanos e animais domésticos em uma comunidade remota na região da Floresta Amazônica. De março a julho de 2013 foram coletadas amostras de fezes de indivíduos atendidos e funcionários de um centro assistencial em saúde restrito a comunidades indígenas e de swab retal de animais de companhia da comunidade. Nas amostras de humanos foram detectados isolados de Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Enterobacter kobei e Morganella morganii, carregando os genes blaTEM-1, blaCTX-M-15, blaCTX-M-14, blaCTX-M-8 e blaGES-5. Nas amostras de animais foram detectados apenas isolados de E. coli carregando os genes blaTEM-1, blaCTX-M-14, blaCTX-M-2 e blaCTX-M-8. Foi observada a relação clonal entre isolados de E. coli de origem humana e de origem animal. Estes resultados demonstram a disseminação de um problema endêmico em áreas urbanas para uma comunidade, em teoria, com baixa exposição a antibacterianos. / The aim of this study was to investigate the presence of acquired β-lactamase in the commensal Gram-negative microbiota of humans and domestic animals of a remote community in the Amazon Forest region. From March to July 2013 stool samples were collected from individuals attended in a health care center restricted to indigenous communities and from the local staff, and rectal swab samples were collected from companion animals in the community. In the human samples were detected Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Enterobacter kobei and Morganella morganii isolates harboring blaTEM-1, blaCTX-M-15, blaCTX-M-14, blaCTX-M-8 e blaGES-5 genes. In the animal samples only E. coli strains harboring blaTEM-1, blaCTX-M-14, blaCTX-M-2 and blaCTX-M-8 were detected. The clonal relatedness between E. coli strains from human and animal samples was observed. These results demonstrate the dissemination of an urban endemic problem to a community, in theory, with low antimicrobial exposure.

Die im Biogasprozess anfallenden Gärreste werden oftmals als Wirtschaftsdünger verwendet. Krankheitserreger, die sich in den Gärresten befinden können über die Düngung in die Lebensmittelkette gelangen. Die Möglichkeit einer Vermehrung von Bakterien in den Biogasanlagen sowie deren Ausbreitung schürt die Bedenken der Öffentlichkeit. Das Ziel dieser Arbeit war es, Nachweismethoden für die Untersuchung von Proben aus Biogasanlagen zu etablieren, die Praxistauglichkeit dieser anhand von Proben aus Biogasanlagen zu überprüfen und die mikrobielle Belastung dieser Proben hinsichtlich ausgewählter Indikatorkeime zu erfassen. Bei den Indikatorkeimen handelte es sich um Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Enterokokken, Escherichia coli, ESBL-bildende Enterobaceriaceae und Salmonellen. Für die Etablierung der bakteriologischen Nachweismethoden wurde autoklavierter Gärrest mit einer definierten Keimmenge beimpft und auf verschiedene Nährmedien aufgebracht. Diese wurden bebrütet, ausgezählt und die KbE/ml berechnet. Mittels Probitanalyse wurde für jedes Medium die untere Grenze für den Nachweis aus beimpftem Gärrest bestimmt. Bei den Nährmedien handelte es sich um Brilliance™ Salmonella Agar, XLT4 Agar und XLD Agar für den Nachweis von Salmonella spp. Für E. coli wurden Tergitol 7 Lactose TCC Agar und Brilliance™ E. coli/Coliform Selektiv Agar verwendet. Der Nachweis von Enterokokken erfolgte mittels Slanetz Bartley Agar und Enterococcus Selektivagar. Für die ESBL-bildenden Enterobacteriaceae wurde der Brilliance™ ESBL Agar eingesetzt. Die getesteten Nährmedien zum Nachweis von C. perfringens waren Membran Clostridium Perfringens (mCP) Selektivnährboden sowie Tryptose Sulphite Cycloserine (TSC) Agar überschichtet mit TSC Agarbasis. Für C. botulinum erfolgte der Nachweis auf Eigelb Laktose Agar. Darüber hinaus wurde eine PCR zur C. perfringens Toxintyp-Bestimmung nach dem Protokoll von VAN ASTEN et al. (2009) etabliert. Zum Nachweis von C. botulinum wurde die PCR nach dem Protokoll von HILL et al. (2010) eingesetzt. Bei der Untersuchung der Praxistauglichkeit wurden Proben aus zehn Biogasanlagen des Freistaates Sachsen entnommen und untersucht. Hierbei handelte es sich um Proben aus Abschnitten vor, während und nach der Fermentation. Anhand der ermittelten Nachweisgrenze sowie der Handhabung wurden die folgenden Nährmedien für die Untersuchung der Biogasanlagen-Proben ausgewählt: Brilliance™ Salmonella Agar, XLT4 Agar, Brilliance™ E. coli/Coliform Selektiv Agar, Slanetz Bartley Agar, Brilliance™ ESBL Agar, TSC Agar überschichtet mit TSC Agarbasis und Eigelb Laktose Agar. Für die Anzucht anaerober Bakterien wurden die Proben vor der Beimpfung der Agarplatten erhitzt. Zudem erfolgte eine Anreicherung des zuvor erhitzten Probenmaterials in TPYG Bouillon. Diese wurde genutzt, um daraus aufgereinigte DNA mittels PCR auf C. botulinum und C. perfringens zu untersuchen. Die verwendeten Nährmedien wurden im Praxistest positiv evaluiert. Die Ergebnisse für die Proben aus den Biogasanlagen zeigten, dass, mit Ausnahme von C. perfringens, alle Indikatororganismen während des Biogasprozesses einer Reduktion unterlagen. Die durchschnittliche anaerobe Lebendkeimzahl belief sich auf 107 bis 108 KbE/g Probe. E. coli erfuhr eine Reduktion um bis zu vier Zehnerpotenzen. Enterokokken wurden um 1 bis 2 log10 Stufen reduziert. ESBL-bildende Enterobacteriaceae konnten in sechs der zehn Biogasanlagen nachgewiesen werden. Hierbei handelte es sich überwiegend um E. coli und Klebsiella spp. In keiner der Proben konnten Salmonellen oder C. botulinum nachgewiesen werden. Typ A war der am häufigsten nachgewiesene C. perfringens-Toxintyp. Das β2-Toxin-Gen wurde in 20 Fällen nachgewiesen. Einmal konnte C. perfringens Typ C, β2-Toxin-Gen-positiv detektiert werden. Der hygienische Status der Gärreste entsprach in etwa dem hygienischen Status von Gülle. In Abhängigkeit vom Indikatorkeim war eine Verbesserung des Status durch eine Reduktion der Keimzahl festzustellen.

Einleitung: Das Auftreten von multiresistenten Bakterien in der Bevölkerung und in Kran-kenhäusern sowie in der Tierhaltung hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Die weltweite Zunahme multiresistenter gramnegativer Bakterien, insbesondere Entero-bakterien wie Klebsiella (K.) pneumoniae und Escherichia (E.) coli, gibt Anlass zu wach-sender Besorgnis und ist Gegenstand zahlreicher Studien. Ziele der Untersuchungen: Im Rahmen der vorliegenden Studie sollte die Prävalenz von Extended-Spectrum-Beta-Lactamase (ESBL)-produzierenden Enterobakterien (ESBL-E) bei Milchkälbern untersucht und Risikofaktoren für deren Auftreten unter Verwendung von Daten zu Antibiotikaeinsatz, Betriebshygiene und Tiergesundheit identifiziert werden. Tiere, Material und Methoden: Zehn Betriebe mit einem Median von 781 Milchkühen (319-1701) nahmen an der Studie Teil. Die Betriebe wurden zweimal im Abstand von 7-11 Monaten besucht und Kotproben von jeweils 10 neugeborenen Kälbern gesammelt. Alle untersuchten Kälber waren jünger als zwei Wochen mit einem Durchschnittsalter von 6,8 (±3,9) Tagen. Die Kotproben wurden 1:10 verdünnt und im Doppelansatz auf Brilli-anceTM ESBL-Agar plattiert. Nach 24 Stunden bei 37 °C wurden die Kolonien gezählt und die Gesamtanzahl der koloniebildenden Einheiten (cfu)/ml berechnet. Die Bakterien-spezies wurde biochemisch identifiziert. Die ESBL-Produktion wurde mittels MICRONAUT-S β-Lactamase-Platten phänotypisch bestätigt. Zusätzlich wurden weitere Resistenztest mit der VITEK® 2 Technologie durchgeführt. Die Bestimmung der Phy-logruppen der E. coli-Isolate und das Screening auf bla-Gene wurde mittels PCR durch-geführt. Der Hygienestatus der Betriebe wurde mit Hilfe eines standardisierten Fragebo-gens erfasst und bewertet und Daten zu Tiergesundheit und Antibiotikaeinsatz wurden über Tier-Scoring und das Herdemanagementprogramm gesammelt. Ergebnisse: ESBL-E konnten in allen Betrieben und 96,5 % der Kotproben nachgewiesen werden. Der dominierende Anteil der ESBL-produzierenden Isolate waren E. coli (92,9 %), gefolgt von Enterobacter (E.) cloacae (5,1 %) und K. pneumoniae subsp. pneumoniae (2,0 %). Die Mehrheit der E. coli-Isolate wurde eindeutig der Phylogruppe C zugeordnet (25,0 %), gefolgt von den Phylogruppen A (15,2 %) und E (14,1 %). Die CTX-M-Gruppe 1 wurde am häufigsten nachgewiesen (80,4 %). Neben der Resistenz gegenüber Penicillinen und Cephalosporinen war die Mehrheit der Isolate zusätzlich ge-genüber einer oder mehrerer weiterer Substanzklassen resistent, wobei ein hoher Anteil gegenüber Fluorchinolonen resistent war. 52,5 % der Isolate wurden außerdem als drei-fach multiresistente gramnegative Bakterien (3MRGN) gemäß der Kommission für Kran-kenhaushygiene und Infektionsprävention charakterisiert. Keines der Isolate war 4MRGN, d.h. keines zeigte eine Carbapenem-Resistenz. Penicilline wurden bei Kälbern in den meisten Betrieben am häufigsten verabreicht und stellten auf Herdenebene in al-len Betrieben die vorherrschende Substanzklasse dar. Insgesamt war die Anzahl der Kälber, die vor der Probenahme behandelt wurden, eher gering (11,7 %). Analysen der Daten zum Betriebsmanagement ergaben Schwächen bei der Biosicherheit und der Rei-nigung und Desinfektion. Neben Beta-Laktam-Antibiotika als den am häufigsten verwen-deten Antibiotika konnten keine weiteren Risikofaktoren identifiziert werden. Schlussfolgerungen: Die Prävalenz von ESBL-E in unserer Studie war außergewöhnlich hoch. Obwohl die Prävalenz mit zunehmendem Alter der Rinder nachgewiesenermaßen abnimmt, sollten unsere Ergebnisse Anlass zur Entwicklung von Strategien sein, die den Eintrag von ESBL-E in das Kälberaufzuchtsystem frühzeitig verhindern. Dies können beispielsweise der verantwortungsbewusste Einsatz antibiotischer Trockensteller und ei-ne sorgfältige Hygiene in Abkalbeboxen und Kälberställen sein. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um den/die Eintrittspunkt(e) von ESBL-E in die Kälberaufzucht zu defi-nieren.:1 Einleitung 2 Literaturübersicht 2.1 Antimikrobielle Resistenzen 2.1.1 Entstehung antimikrobieller Resistenzen 2.1.2 Resistenzmechanismen 2.1.3 Verbreitung von Resistenzen 2.2 Beta-Laktamantibiotika 2.2.1 Penicilline 2.2.2 Cephalosporine 2.2.3 Carbapeneme und Monobactame 2.2.4 ß-Laktamasehemmer 2.2.5 Bakterielle Resistenzmechanismen gegenüber Beta-Laktamen 2.3 Beta-Laktamasen 2.3.1 Klassifikation 2.3.2 Extended-Spectrum-Beta-Laktamasen 2.4 Vorkommen und Verteilung von ESBL bei Nutztieren und ihr zoonotisches Potenzial 2.5 Nachweis und Identifikation von ESBL 2.5.1 Phänotypischer Nachweis 2.5.2 Genotypische Identifikation 3 Veröffentlichung 4 Diskussion 5 Zusammenfassung 6 Summary 7 Literaturverzeichnis 8 Danksagung / Introduction: The occurrence of multidrug-resistant bacteria in the community and in hospi-tals as well as in animal husbandry has increased rapidly over the last decades. The in-creasing occurrence of multidrug-resistant gram-negative bacteria, especially enterobac-teria such as Klebsiella (K.) pneumoniae and Escherichia (E.) coli, is of growing concern and has been subject to many studies worldwide. Study aims: We studied the prevalence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae in dairy calves as part of a routine health check protocol. In addition, data regarding antimicrobial use (AMU), farm hygiene, and farm manage-ment were collected in order to identify possible risks for ESBL occurrence. Animals, material and methods: Ten farms participated in the study with a median of 781 milking cows (319-1701). All calves investigated were younger than two weeks with an average age of 6.8 (±3.9) days. The farms were visited and samples were collected twice at an interval of 7-11 months. Faecal samples diluted 1:10, were plated onto Bril-lianceTM ESBL agar in duplicates. After 24 hours at 37 °C, colonies were counted and to-tal colony forming units (cfu)/ml calculated. Bacteria species were identified biochemical-ly. ESBL-production was phenotypically confirmed using the MICRONAUT-S β-Lactamases system. Additionally, antimicrobial susceptibility was tested using VITEK® 2 technology. Phylotyping of E. coli isolates and screening for bla genes was performed by PCR. The hygienic status of the farms was recorded and rated using a standardized questionnaire developed for dairy cattle and data on animal health and antimicrobial treatment were collected through animal scoring and the herd management program. Results: ESBL-producing enterobacteria were detected on all farms and 96.5 % of calves investigated shed ESBL-positive bacteria. Of all ESBL-producing isolates, the majority were E. coli (92.9 %), followed by Enterobacter cloacae (5.1 %) and Klebsiella pneu-moniae subsp. pneumoniae (2.0 %). The majority of E. coli isolates was clearly assigned to phylogroup C (25.0 %), followed by phylogroups A (15.2 %) and E (14.1 %). CTX-M group 1 was most frequently detected (80.4 %). Besides resistance to penicillins and cephalosporins, the majority of isolates was also resistant to one or more antibiotic clas-ses, with a high proportion being resistant against fluoroqinolones. 52.5 % of isolates were further characterised as threefold multidrug resistant gram-negative bacteria (3MDR-GNB) according to the German Commission for Hospital Hygiene and Infection Prevention. None of the isolates were 4MDR-GNB, i.e. none revealed carbapenem-resistance. Penicillins were the most frequently administered antibiotics to calves on most farms and were the predominant substance class at herd level on all farms. Over-all, the number of calves treated prior to sampling was rather low (11.7 %). Analyses of data regarding the farm management identified weaknesses in biosecurity and cleaning and disinfection. Besides beta-lactam antibiotics being the most commonly used antibiot-ics no other risk factors could be identified. Conclusions: The prevalence of ESBL-carriers in dairy calves in our study was exceptional-ly high. Although ESBL-E-prevalence has been described to decrease with increasing age of cattle, our findings should be motivation to develop strategies to prevent the entry of ESBL-E into the calf rearing system at an early stage such as prudent use of antimi-crobials during drying off and diligent hygiene in calving pens and calf housing. Further investigation is needed, to define the entry point(s) of ESBL-E into calf rearing.:1 Einleitung 2 Literaturübersicht 2.1 Antimikrobielle Resistenzen 2.1.1 Entstehung antimikrobieller Resistenzen 2.1.2 Resistenzmechanismen 2.1.3 Verbreitung von Resistenzen 2.2 Beta-Laktamantibiotika 2.2.1 Penicilline 2.2.2 Cephalosporine 2.2.3 Carbapeneme und Monobactame 2.2.4 ß-Laktamasehemmer 2.2.5 Bakterielle Resistenzmechanismen gegenüber Beta-Laktamen 2.3 Beta-Laktamasen 2.3.1 Klassifikation 2.3.2 Extended-Spectrum-Beta-Laktamasen 2.4 Vorkommen und Verteilung von ESBL bei Nutztieren und ihr zoonotisches Potenzial 2.5 Nachweis und Identifikation von ESBL 2.5.1 Phänotypischer Nachweis 2.5.2 Genotypische Identifikation 3 Veröffentlichung 4 Diskussion 5 Zusammenfassung 6 Summary 7 Literaturverzeichnis 8 Danksagung

Die im Biogasprozess anfallenden Gärreste werden oftmals als Wirtschaftsdünger verwendet. Krankheitserreger, die sich in den Gärresten befinden können über die Düngung in die Lebensmittelkette gelangen. Die Möglichkeit einer Vermehrung von Bakterien in den Biogasanlagen sowie deren Ausbreitung schürt die Bedenken der Öffentlichkeit. Das Ziel dieser Arbeit war es, Nachweismethoden für die Untersuchung von Proben aus Biogasanlagen zu etablieren, die Praxistauglichkeit dieser anhand von Proben aus Biogasanlagen zu überprüfen und die mikrobielle Belastung dieser Proben hinsichtlich ausgewählter Indikatorkeime zu erfassen. Bei den Indikatorkeimen handelte es sich um Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Enterokokken, Escherichia coli, ESBL-bildende Enterobaceriaceae und Salmonellen. Für die Etablierung der bakteriologischen Nachweismethoden wurde autoklavierter Gärrest mit einer definierten Keimmenge beimpft und auf verschiedene Nährmedien aufgebracht. Diese wurden bebrütet, ausgezählt und die KbE/ml berechnet. Mittels Probitanalyse wurde für jedes Medium die untere Grenze für den Nachweis aus beimpftem Gärrest bestimmt. Bei den Nährmedien handelte es sich um Brilliance™ Salmonella Agar, XLT4 Agar und XLD Agar für den Nachweis von Salmonella spp. Für E. coli wurden Tergitol 7 Lactose TCC Agar und Brilliance™ E. coli/Coliform Selektiv Agar verwendet. Der Nachweis von Enterokokken erfolgte mittels Slanetz Bartley Agar und Enterococcus Selektivagar. Für die ESBL-bildenden Enterobacteriaceae wurde der Brilliance™ ESBL Agar eingesetzt. Die getesteten Nährmedien zum Nachweis von C. perfringens waren Membran Clostridium Perfringens (mCP) Selektivnährboden sowie Tryptose Sulphite Cycloserine (TSC) Agar überschichtet mit TSC Agarbasis. Für C. botulinum erfolgte der Nachweis auf Eigelb Laktose Agar. Darüber hinaus wurde eine PCR zur C. perfringens Toxintyp-Bestimmung nach dem Protokoll von VAN ASTEN et al. (2009) etabliert. Zum Nachweis von C. botulinum wurde die PCR nach dem Protokoll von HILL et al. (2010) eingesetzt. Bei der Untersuchung der Praxistauglichkeit wurden Proben aus zehn Biogasanlagen des Freistaates Sachsen entnommen und untersucht. Hierbei handelte es sich um Proben aus Abschnitten vor, während und nach der Fermentation. Anhand der ermittelten Nachweisgrenze sowie der Handhabung wurden die folgenden Nährmedien für die Untersuchung der Biogasanlagen-Proben ausgewählt: Brilliance™ Salmonella Agar, XLT4 Agar, Brilliance™ E. coli/Coliform Selektiv Agar, Slanetz Bartley Agar, Brilliance™ ESBL Agar, TSC Agar überschichtet mit TSC Agarbasis und Eigelb Laktose Agar. Für die Anzucht anaerober Bakterien wurden die Proben vor der Beimpfung der Agarplatten erhitzt. Zudem erfolgte eine Anreicherung des zuvor erhitzten Probenmaterials in TPYG Bouillon. Diese wurde genutzt, um daraus aufgereinigte DNA mittels PCR auf C. botulinum und C. perfringens zu untersuchen. Die verwendeten Nährmedien wurden im Praxistest positiv evaluiert. Die Ergebnisse für die Proben aus den Biogasanlagen zeigten, dass, mit Ausnahme von C. perfringens, alle Indikatororganismen während des Biogasprozesses einer Reduktion unterlagen. Die durchschnittliche anaerobe Lebendkeimzahl belief sich auf 107 bis 108 KbE/g Probe. E. coli erfuhr eine Reduktion um bis zu vier Zehnerpotenzen. Enterokokken wurden um 1 bis 2 log10 Stufen reduziert. ESBL-bildende Enterobacteriaceae konnten in sechs der zehn Biogasanlagen nachgewiesen werden. Hierbei handelte es sich überwiegend um E. coli und Klebsiella spp. In keiner der Proben konnten Salmonellen oder C. botulinum nachgewiesen werden. Typ A war der am häufigsten nachgewiesene C. perfringens-Toxintyp. Das β2-Toxin-Gen wurde in 20 Fällen nachgewiesen. Einmal konnte C. perfringens Typ C, β2-Toxin-Gen-positiv detektiert werden. Der hygienische Status der Gärreste entsprach in etwa dem hygienischen Status von Gülle. In Abhängigkeit vom Indikatorkeim war eine Verbesserung des Status durch eine Reduktion der Keimzahl festzustellen.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-08-15Bitstream added on 2014-06-13T18:48:56Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_lo_me_arafcf.pdf: 364674 bytes, checksum: 25ad80987f7d2eb4d8bf537154a09922 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A produção de beta-lactamase de espectro estendido (ESBL) em membros da família Enterobacteriaceae pode conferir resistência a cefalosporinas de amploespectro, aztreonam e penicilinas. Devido a esse fenômeno, a detecção exata dos produtores de ESBL é essencial para a seleção apropriada da antibioticoterapia. Para detectar a produção de beta-lactamase de espectro estendido (ESBL) em bacilos Gram-negativos, foi usado um teste de triagem com os discos de aztreonam (ATM), ceftazidima (CAZ), cefotaxima (CTX) e ceftriaxona (CRO) sobre 300 cepas, das quais trinta e cinco eram suspeitas da presença de ESBL. A produção de ESBL foi demonstrada por três métodos fenotípicos confirmatórios de fácil utilização. Os três testes fenotípicos para confirmar a produção de ESBL incluíram o teste do sinergismo (double disk), E-test? ESBL e disco combinado. Os discos utilizados no teste do sinergismo e do disco combinado foram: aztreonam (30?g-ATM), cefotaxima (30?g-CTX), ceftazidima (30?g-CAZ), cefpodoxima (10?g-CPD) ceftriaxone (30?g-CRO) e amoxicilina+ácido clavulânico(30?g-AMC), cefotaxima+ácido clavulânico (30?g-10?g), ceftazidima+ácido clavulânico (30?g- 10?g), cefpodoxima+ácido clavulânico (10?g-1? g). Para E-test foram utilizadas fitas contendo as cefalosporinas: ceftazidima versus ceftazidima/ácido clavulânico; cefotaxima versus cefotaxima/ácido clavulânico. Os testes fenotípicos confirmaram a presença de ESBL em cinco cepas de enterobactérias (1,66%). Todos os métodos são de fácil execução, contudo o método do Etest requer experiência para interpretar os resultados. Os três testes oferecem uma solução viável para confirmar a produção de ESBL no laboratório clínico. / The production of extended spectrum beta-lactamase (ESBL) in the members of the family Enterobacteriaceae can check resistance to cephalosporins of extended-spectrum, aztreonam and penicilins. Due to this phenomenon, the exact detection of the producers of ESBL are essential for the appropriate selection of antimicrobial therapy. To detect the production of extended spectrum beta-lactamase (ESBL) in Gram-negative bacilli, a test of screening was used with the discs of aztreonam (ATM), ceftazidime (CAZ), cefotaxime (CTX) e ceftriaxone (CRO) in 300 strains, of which thirty-five were suspicious of the presence of ESBL. The production of ESBL was demonstrated by three phenotypic methods confirmed of easy utilization. The three phenotypic tests to confirm the production of ESBL included the test of sinergy (double disk), E-test? ESBL and combination disk. The disks used on the test sinergy and the combination disk were: aztreonam (30?g-ATM), cefotaxime (30?g-CTX), ceftazidime (30?g-CAZ), cefpodoxime (10?g-CPD) ceftriaxone (30?g- CRO) e amoxicillin+clavulanic acid (30?g-AMC), cefotaxime+clavulanic acid (30?g- 10? g), ceftazidime+clavulanic acid (30?g-10? g), cefpodoxime+clavulanic acid (10?g- 1? g). For E-test, were utilized strips containing the cephalosporins: ceftazidime and ceftazidime/clavulanic acid; cefotaxime and cefotaxime/clavulanic acid. The phenotypic tests confirmed the presence of ESBL in five strains Enterobacteriaceae (1,66%). All of the methods are of easy execution; however, the method of Etest requires experiment to interpret the results. The three tests offer a viable solution to confirm the production of ESBL on a clinic laboratory.

This work will look at two factors that add to the diversity of carbapenem resistant bacteria. First, it focuses on the diversity of carbapenemase resistance plasmids. 446 plasmids were characterized by size, gene content and replicon groups. We identified that on average, over 30% of the encoded proteins on each plasmid have an unknown function. Plasmid sizes ranged from 1.6kb to 500kb, with an average of around 100kb and median of 80kb. Additionally, six replicon groups account for 80% of all the carbapenemase resistance plasmids. We also highlight the lack of data available for carbapenemase carrying plasmids from bacterial genera other than Escherichia and Klebsiella, and plasmids that carry the New Delhi metallo-β- lactamase or the Verona-integron encoded metallo-β-lactamase. Second, we characterized the β-lactamase diversity of a single carbapenemase resistant Klebsiella pneumoniae. This isolate encodes six distinct β-lactamases, all of which are functional, and three of which are redundant. Additionally, we determined that the CTX-M-15 cephalosporinase imparts a greater fitness when grown in aztreonam (a monobactam) than ceftazidime (a cephalosporin). Finally, we show that individually, these β-lactamases do not account for the elevated levels of resistance seen in the parent strain, indicating that the passive resistance mechanisms (i.e. efflux pumps, altered membrane porins) may play a larger role than originally thought.

Enterobacteriaceae belong to the normal enteric flora in humans and may cause infections. Escherichia coli is the leading urinary tract pathogen with septicaemic potential, whereas Klebsiella pneumoniae causes opportunistic infections and often outbreaks in hospital settings. Beta-lactams are the first choice for treatment of infections caused by Enterobacteriaceae, and might be destroyed by extended-spectrum beta-lactamases, ESBLs. ESBLs hydrolyse all beta-lactams except cephamycin and carbapenems, and constitute a large heterogeneous group of enzymes with different origins. The phenotypic and molecular characteristics of a K. pneumoniae strain causing a major outbreak at Uppsala University Hospital between 2005 and 2008 were described. The strain was multiresistant and produced CTM-M-15, a common ESBL type in Europe. Due to the lack of obvious epidemiological links between patients, a case-control study was performed, which identified risk factors for the acquisition of the outbreak strain in urine cultures. The complex chain of transmission facilitated by patient overcrowding and the interventions applied to curb the outbreak, was revealed in the subsequent study. In the final study, the genetic background of the observed increase in ESBL-producing E. coli isolates during the K. pneumoniae outbreak was explored. The utility of six typing methods in epidemiological investigations of a local outbreak with ESBL-producing E. coli was compared. The increase of ESBL-producing E. coli isolates was not secondary to the K. pneumoniae outbreak. Twentytwo per cent belonged to the epidemic O25b-ST131 clone and only a limited number of infections were caused by nosocomial transmission. ESBL-producing Enterobacteriaceae are a challenge to clinical microbiology laboratories and infection control teams. To investigate their dissemination, typing methods need to be continuously adapted to the current situation. Proper hand disinfection and structural key problems such as over-crowding, under-staffing, lack of single rooms and bathrooms must be adressed to limit transmission.

Les eaux traitées rejetées par les stations de traitement des eaux usées (STEU) et les effluents d’élevages sont à l’origine de contaminations des milieux aquatiques et des sols agricoles par des micro-organismes fécaux d’origines humaine et animale. Les eaux contaminées, et en particulier les eaux de baignade, peuvent présenter un risque sanitaire pour les humains si les concentrations en micro-organismes fécaux sont élevées, indiquant la présence potentielle de souches pathogènes et/ou résistantes aux antibiotiques. Les sols et les productions végétales peuvent également être contaminés par ces micro-organismes fécaux lors de l’épandage d’eaux traitées de STEU recyclées pour l’irrigation des cultures. Il est donc obligatoire de contrôler la qualité microbiologique des eaux de baignade et des eaux traitées de STEU pour limiter les risques sanitaires.D’un point de vue réglementaire, les contrôles de la qualité microbiologique des eaux traitées et des eaux de baignade sont basés sur la quantification de deux indicateurs bactériens de contamination fécale que sont les Escherichia coli (E. coli) et les entérocoques intestinaux (EI). Cependant, les méthodes disponibles actuellement présentent un voire plusieurs des inconvénients suivants : temps de réponse élevé, coût important, complexité de mise en œuvre, utilisation ex-situ, analyse d’un seul indicateur.Pour pallier ces inconvénients, le premier objectif de la thèse a été la mise au point d’une méthode de détection ampérométrique des E. coli et des EI, via la mesure d’activités enzymatiques spécifiques à l’aide de capteurs sérigraphiés à usage unique. Le travail réalisé a mis en évidence que la méthode ampérométrique permet d’obtenir des dénombrements en E. coli et en EI comparables à ceux obtenus avec les méthodes normalisées ISO 9308-3 et 7899-1 lors de l’analyse d’échantillons d’eaux traitées de STEU tout en offrant un temps d’analyse beaucoup plus court (en 4 à 6 h contre 36 à 72 h). De plus, l’application de la méthode à l’analyse d’échantillons d’eaux de baignade a permis de montrer que, contrairement aux 36 h minimum nécessaires avec les méthodes normalisées, la détection ampérométrique permet de déterminer en seulement 7 h si les échantillons respectent les normes de qualité sanitaires pour les eaux de baignade.Dans un second temps, une méthode de quantification ampérométrique des souches d’E. coli producteurs de β-lactamase à spectre étendu (BLSE) a été mise au point et appliquée à l’analyse d’échantillons d’eaux de STEU. Les résultats ont montré que les dénombrements ampérométriques obtenus en seulement 4 - 5 h étaient très proches de ceux fournis par une méthode de dénombrement sur milieux de culture sélectifs après un délai de 24 h. De plus, ce travail a permis de confirmer le rejet de souches productrices de BLSE par la majorité des STEU et ce, qu’elles reçoivent ou non des effluents hospitaliers.En conclusion, la méthode de détection ampérométrique des E. coli et des EI proposée autorise une détermination plus rapide de la qualité sanitaire des eaux traitées de STEU et des eaux de baignade que les méthodes normalisées qui servent actuellement de références. De plus, la détection et le dénombrement de souches d’E. coli producteurs de BLSE dans les eaux de STEU permet d’évaluer leur impact dans la dissémination environnementale de souches résistantes aux antibiotiques. L’avenir des outils électrochimiques étant prometteur, la poursuite de ce travail consistera à développer un dispositif d’analyse portable pour des applications sur le terrain. / Treated wastewaters discharged from wastewater treatment plants (WWTP) and livestock effluents are the main sources of contamination of aquatic environments and of agricultural soils by human and animal fecal micro-organisms. Contaminated waters, especially bathing waters, may present a sanitary risk for humans if the concentrations of fecal micro-organisms are high, thus indicating the potential presence of pathogenic and/or antibiotic resistant strains. Soils and crops also can be contaminated by these micro-organisms when treated wastewaters are used to irrigate cultivated soils. Consequently, microbiological quality controls are mandatory for bathing waters and treated wastewaters to manage and limit sanitary risks.According to the regulation, the microbiological controls of treated wastewaters and bathing waters rely on the quantification of two fecal indicator bacteria: Escherichia coli (E. coli) and intestinal enterococci (IE). However, the methods currently available have one or more of the following disadvantages, i. e. long response time, high cost, complexity of implementation, ex-situ use, analysis of a single indicator.To overcome these disadvantages, the first objective of the thesis was the development of an amperometric method for the detection of E. coli and IE, via the measurement of specific enzymatic activities using single-use screen-printed sensors. It was demonstrated that the amperometric method allowed to enumerate E. coli and IE in treated wastewaters samples and that the results were comparable to those obtained with the ISO 9308-3 and 7899-1 standardized methods, while offering a much shorter analysis time (in 4 to 6 h against 36 to 72 h). Moreover, the application of the amperometric method to the analysis of bathing water samples showed that contrary to the minimum 36 hours required with standardized methods, the amperometric detection provided answers regarding the sanitary quality standards for bathing waters within only 7 hours.Then in a second time, we developed an amperometric method to quantify extended-spectrum β-lactamase (ESBL)-producing E. coli in wastewaters samples. The results showed that amperometric counting obtained in only 4 - 5 h were very close to those provided by the enumeration on selective culture medium obtained after a delay of 24 h. In addition, this work confirmed the release of ESBL-producing strains by most of WWTP, whether or not they received hospital effluents.In conclusion, the proposed amperometric method to detect E. coli and IE provided more rapidly results regarding the sanitary quality of treated wastewaters of WWTP and bathing waters than the standardized methods currently used as references. Moreover, the amperometric detection and enumeration of ESBL-producing E. coli in the wastewaters of WWTP allowed to monitor their role in the environmental dissemination of antibiotic-resistant strains. Owing to the advantages of the developed electrochemical tools, further work will consist in developing a portable analysis device for field applications.

L’émergence et la dissémination des bactéries résistantes aux antibiotiques sont préoccupantes. L’infection causée par les bactéries multi-résistantes (BMR) aggrave le pronostic des malades infectés et augmente les dépenses liées à leur prise en charge. Parmi les BMR, les bactéries à Gram négatif (BGN), plus particulièrement les entérobactéries productrices de béta-lactamase à spectre étendu (E-BLSE) sont les plus fréquemment isolées. La résistance aux antibiotiques pourrait avoir un impact sur la morbidité et la mortalité dans les pays à revenu faible ou intermédiaire (PRFI) en raison du potentiel d’émergence et de diffusion de bactéries résistantes aux antibiotiques, et du fardeau des infections bactériennes dans ces pays. Cependant, les données sur la résistance bactérienne sont rares et très majoritairement hospitalières dans les PRFI. De plus, dans ces pays, les infections bactériennes néonatales sévères (septicémies, pneumonies et méningites) représentent encore les principales causes de décès chez les nouveau-nés. Les entérobactéries sont majoritairement responsables de ces infections néonatales. Ainsi, investiguer la transmission d'E-BLSE chez le nouveau-né permettrait de proposer des stratégies de prévention. Ce travail de recherche s’est appuyé sur le programme BIRDY (Bacterial Infections and antibiotic Resistant Diseases among Young children in low-income countries). Le premier objectif était d’estimer la prévalence de la colonisation par des E-BLSE chez les femmes enceintes à Madagascar ainsi que les facteurs favorisant cette colonisation. Les résultats ont montré une prévalence globale de colonisation de 18.5% [IC à 95% 14.5-22.6]. Des facteurs reflétant un niveau socioéconomique plus élevé comme l’accès privatif à l’eau de boisson et avoir une maison individuelle sont associés à la colonisation. Le second objectif de ce travail était d'étudier l'incidence de la première colonisation par des E-BLSE chez les nouveau-nés en milieu communautaire et d'identifier les facteurs de risque d'acquisition. Les résultats révèlent une incidence globale d'acquisitions d'E-BLSE de 10.4 pour 1000 nouveau-nés-jours [IC à 95% : 8.0; 13.4]. Par ailleurs, nous avons mis en évidence que le faible poids à la naissance HR ajusté 2.7 [IC à 95% 1.2 ; 5.9], l'accouchement par césarienne HR ajusté 3.4 [IC à 95% 1.7 ; 7.1], la prise maternelle d'antibiotique à l'accouchement HR ajusté 2.2 [IC à 95% 1.1 ; 4.5] étaient des facteurs de risque d'acquisition d'E-BLSE. Le troisième objectif était de documenter les infections néonatales. Nous avons trouvé une incidence d'infections néonatales de 30.6 cas pour 1000 naissances vivantes [IC à 95%: 23.4 ; 40.1].Nos résultats montrent que les mesures de santé publique devraient axer sur l’amélioration de la prise en charge de la grossesse et sur le diagnostic précoce des infections néonatales. / The emergence and spread of antibiotic-resistant bacteria is a concern. Infection caused by multidrug-resistant bacteria (MDR) worsens the prognosis of infected patients and increases the costs associated with their management. Among the MDRs, Gram-negative bacteria (GNB), especially extended-spectrum beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae (ESBL-PE) are the most frequently isolated. Antibiotic resistance may have an impact on morbidity and mortality in low- and middle-income countries (LMICs) because of the potential for emergence and spread of antibiotic-resistant bacteria, and the burden of bacterial infections in these countries. However, data on bacterial resistance are scarce or came from the hospital, for the great majority, in LMICs. In these settings, severe neonatal bacterial infections (sepsis, pneumoniae and meningitis) still represent the leading causes of death in newborns. Enterobacteriaceaeare responsible for a great part of these neonatal infections. Thus, investigating the transmission of ESBL-PE in newborns would make it possible to propose prevention strategies. This work was based on the BIRDY program (Bacterial Infections and Antibiotic Resistant Diseases among Young Children in Low-Income Countries). The first objective was to estimate the prevalence of colonization by ESBL-PE in pregnant women in Madagascar as well as the risk factors of this colonization. The results showed an overall colonization prevalence of 18.5% [95% CI 14.5-22.6]. Factors reflecting a higher socioeconomic level such as private access to drinking water and having a house are associated with colonization. The second objective of this work was to study the incidence of ESBL-PE colonization in community-based infants and to identify acquisition risk factors. The results reveal an overall incidence of ESBL-PE acquisition of 10.4 per 1000 newborn-days [95% CI: 8.0; 13.4]. In addition, we found that low birth weight adjusted HR 2.7 [95% CI 1.2; 5.9], cesarean section delivery adjusted HR 3.4 [95% CI 1.7; 7.1], maternal intake of antibiotic at delivery adjusted HR 2.2 [95% CI 1.1; 4.5] were risk factors for the acquisition of ESBL-PE. The third objective was to document neonatal infections. We found an incidence of neonatal infections of 30.6 cases per 1000 live births [95% CI: 23.4; 40.1]. Our results suggest that public health measures should focus on the improvement of pregnancy follow-up and early diagnosis of neonatal infections.