Förekomst av sjukdomsframkallande egenskaper hos Campylobacter-stammar från kyckling och människa

Sammanfattning av slutrapport
Campylobacter från svensk slaktkyckling och från människor med inhemsk smitta under 2009 har genotypats (SmaI-typer) och studerats avseende virulensfaktorer. Trots stor genetisk diversitet, hörde majoriteten av isolat både från kyckling och människa till SmaI-typer som delades mellan kyckling och människa. Det fanns också SmaI-typer som var unika för kyckling respektive människa. Några virulensfaktorer påvisades hos nästan alla Campylobacter-isolat, vilket tyder på att de är nödvändiga för kolonisering av såväl kyckling som människa. En virulensfaktor som tidigare rapporterats viktig för kolonisation av kyckling, påvisades bara hos drygt hälften av kycklingstammarna, ett resultat som illustrerar den ovisshet som fortsatt råder vad gäller betydelsen av vissa virulensfaktorer. Glykolipiden LOS har uppmärksammats som en viktig virulensfaktor hos C. jejuni och vissa LOS klasser är speciellt förknippade med allvarliga följdsjukdomar. I projektet analyserades för första gången samband mellan SmaI-typ, LOS klass och virulensfaktorer hos svenska kyckling- och humanisolat. Resultaten innebär ökad kunskap om sjukdomsframkallande Campylobacter och om deras ursprung och spridning.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Titel:
Förekomst av sjukdomsframkallande egenskaper hos Campylobacter-stammar från kyckling och människa

Syften med studien
Undersöka om Campylobacter från människor som smittats i Sverige och från svenska slaktkycklingar skiljer sig åt avseende genotyp och förekomst av sjukdomsframkallande egenskaper (virulensfaktorer).

Resultat
I projektet genotypades Campylobacter- isolaten och analyserades avseende förekomst av virulensfaktorer. Eventuella samband mellan olika egenskaper analyserades också.

Resultaten av PFGE analyserna tyder på stor genetisk diversitet hos C. jejuni, vilket stämmer väl överens med tidigare rapporter och egen erfarenhet. Drygt hälften av isolaten hörde till SmaI-typer som delades mellan kyckling och människa, men SmaI-typer som var unika för kyckling respektive människa påvisades också.

Generellt var det stora likheter i fördelningen av LOS klasser mellan kycklingisolat och humanisolat. För en LOS-klass tydde resultaten på spridning mellan kyckling och människa men även från annat håll, medan en annan klass tycktes endast spridas mellan kyckling och människa.
Några virulensgener fanns hos nästan alla kyckling och humanstammar, medan andra var mer ovanliga. Undersökning av samband mellan virulensgen och LOS-klass, visade att det för en virulensgen fanns ett starkt samband med en viss LOS-klass. Det var också generellt god överensstämmelse mellan SmaI typ och LOS klass.

Metod
Campylobacter är en vanlig orsak till akut tarmsjukdom hos människa. Årligen rapporteras omkring 8000 fall i Sverige, varv en tredjedel har smittats i landet. Tamfågel, speciellt slaktkyckling anses vara en betydelsefull smittkälla för människa. Trots flera års forskning inom området, så är de sjukdomsframkallande egenskaperna hos Campylobacter ofullständigt utredda och det råder oenighet om vilka faktorer som är av betydelse, eller om det behövs kombinationer av egenskaper för att framkalla sjukdom. Ett stort problem är att det inte finns någon experimentell djurmodell med vilken man skulle kunna testa Campylobacter-stammar och på så vis pröva vilka egenskaper som ligger bakom uppkomsten av sjukdom. Istället får man prova andra angreppssätt för att studera faktorer som i olika studier har rapporterats vara markörer för eller potentiella sjukdomsframkallande egenskaper. I denna studie har vi valt att studera om Campylobacter från människa respektive kyckling skiljer sig åt avseende genotyp och förekomst av virulensegenskaper. Vi ville försöka få klarhet i om det finns Campylobacter-typer hos kyckling som inte finns hos människa, om kycklingisolat saknar speciella virulensegenskaper som humanisolaten har, eller om humanisolaten har speciella egenskaper som inte kycklingisolaten har.
Campylobacter jejuni som isolerats från sjuka människor som smittats i Sverige och isolat från svenska kycklingar under år 2009 ingick i studien. Totalt 163 isolat, 59 från människa och 104 från kyckling, genotypades och analyserades avseende virulensfaktorer.
Genotypning medger en karaktärisering av enskilda bakterieisolat. Denna gjordes med s.k. pulsfälts-gel-elektrofores (PFGE ), som resulterar i olika SmaI-typer .
Virulensegenskaper undersöktes med PCR-metodik, där Campylobacter-isolaten analyserades avseende gener som förmedlar egenskaper som rapporterats vara potentiella virulensfaktorer: fukospermeas (fucP (tidigare cj0486)), järnupptagsprotein (ceuE), fosfolipas (pldA), markör för virulensplasmid (virB11), och Campylobacter invasion antigen (ciaB). Vidare analyserades Campylobacter-isolaten avseende lipooligosackarid (LOS)-klass.
Huruvida det förelåg samband mellan genotyp, virulensgener och LOS-klass undersöktes med chi2-analys.

Slutsats

Campylobacter hos människa orsakar lidande och inte sällan allvarliga sjukdomstillstånd och följdsjukdomar som kräver sjukhusvård. Tamfågel, speciellt slaktkyckling, har i många år utpekats som den främsta smittkällan för människa. I Sverige har kraftfulla insatser gjorts för att reducera förekomsten av Campylobacter i slaktkycklingflockar och detta har resulterat i att vi har en internationellt sett låg förekomst. Trots det ses ingen minskning av antalet humanfall. Troligen spelar andra smittkällor stor roll och det är viktigt att dessa utreds närmare. Samtidigt är det viktigt att klargöra vad det är hos Campylobacter som gör människor sjuka. Är alla Campylobacter från kyckling (eller annan smittkälla) farliga för människa? Finns det speciella Campylobacter- typer hos kyckling som är speciellt sjukdomsframkallande eller finns det typer som inte orsakar sjukdom alls?
Resultaten från denna studie visar att det både fanns Campylobacter-typer som delades mellan kyckling och människa och sådana som var unika för kyckling respektive människa. Flera virulensegenskaper var lika vanligt förekommande hos kycklingisolaten som de från människa. Men det fanns några skillnader, som dock ej kunde säkerställas statistiskt på grund av för få stammar med just dessa egenskaper. En del resultat i denna studie stämmer inte med tidigare internationellt rapporterade fynd, vilket kan bero på skillnader i Campylobacter-populationer mellan länder. En intressant observation var den låga andelen svenska isolat av LOS-klasser som är förknippade med svåra följdsjukdomar. Förhoppningsvis betyder det att det är mindre risk för sådana komplikationer om människa blir smittad med Campylobacter i Sverige.
Studier av sjukdomsframkallande egenskaper hos Campylobacter är internationellt sett ett mycket angeläget område. I Sverige har vi tidigare mest fokuserat på undersökningar av förekomst av Campylobacter och smittkällor/ smittvägar . I projektet analyserades samband mellan SmaI-typ, LOS klass och virulensfaktorer hos svenska kyckling- och humanisolat. Det är första gången som den här typen av undersökningar görs på svenska kycklingisolat och dessutom i jämförelse med svenska humanisolat. Analysen av LOS-klasser hos kycklingisolat är unik i sig, och något motsvarande har ännu inte rapporterats i internationell litteratur.
På frågorna som ställdes inledningsvis, - Är alla Campylobacter från kyckling (eller annan smittkälla) farliga för människa? Finns det speciella typer hos kyckling som är speciellt sjukdomsframkallande eller finns det typer som inte orsakar sjukdom alls? – finns ännu inga klara svar. Men resultaten från denna studie har gett oss en del ledtrådar och ökat vår kunskap om vilka egenskaper Campylobacter från kyckling respektive människa har.