Orsaker till antibiotikaresistens hos tarmbakterier från kalvar i mjölkbesättningar - Del II

In Sweden the situation with regard to antimicrobial resistance is more favorable than in most other countries. However, in dairy calves resistance to antimicrobials is common in generic E. coli and isolates are often multiresistant. Usually resistance is transferable and bacteria of the intestinal flora thereby isa reservoir for resistance genes for bacteria that are pathogenic to animals or humans.
This application describes Part II of a PhD-project started in February 2011. The objective is to identify risk factors for selection of resistance in the enteric flora of calves. The aim is to define measures to mitigate these factors, e.g. recommendations on use of waste milk from treated cows as feed for calves.
The studies will be based on results of the study in 300 dairy herds performed in Part I. In 20 of these herds the importance of identified risk factors will be studied in greater detail. Risk factors for resistance to quinolones or cephalosporins will be given extra attention.

I Sverige är läget avseende antibiotikaresistens mer fördelaktigt än i många andra länder. Men hos kalvar i mjölkproduktionen är en stor andel tarmbakterier resistenta mot antibiotika. Resistensen är ofta överförbar och tarmbakterierna är därmed en reservoar av resistensgener för bakterier som orsakar sjukdom hos djur och människor.

Ansökan avser Del II i ett doktorandprojekt startat i februari 2011. Avsikten är att identifiera riskfaktorer för förekomst av resistenta tarmbakterier. Målet är att definiera åtgärder som minskar riskerna, t.ex. rekommendationer om hur mjölk från antibiotikabehandlade kor kan användas till kalvar utan att påverka förekomsten av resistenta bakterier.

Planerade undersökningar baseras på studien av 300 mjölkbesättningar i Del I. I 20 av dessa studeras betydelsen av identifierade riskfaktorer i detalj, t.ex. användning av mjölk från behandlade kor till kalvar. Vi vill också närmare undersöka riskfaktorer för resistens mot kinoloner och cefalosporiner.

Vanliga tarmbakterier från mjölkkalvar är ofta resistenta mot antibiotika. I projektet har vi undersökt faktorer som påverkar förekomsten av resistens. Särskilt vikt har lagts vid utfodring av mjölk från kor som behandlats med antibiotika,
Sammanfattning
• Råmjölk och övergångsmjölk från kor som behandlats vid sinläggningen gavs till kalvar på nästan alla gårdar men detta påverkade inte resistensläget.
• Mjölk från kor som behandlats under laktationen gavs till kalvarna under behandlingstiden på cirka hälften av gårdarna. De flesta använde mjölken under karenstiden för mejerileverans. Användning av sådan mjölk ökade förekomsten av resistenta bakterier.
• Även kalvarnas ålder, inhysning, gårdens geografiska lokalisation och användning av specifika antibiotika påverkade förekomsten av resistens.
• På gårdar där kalvarna har kinolonresistenta bakterier fanns dessa också hos äldre djur och i stallmiljön. Sannolikt sprids bakterierna mellan djur på en gård men även mellan gårdar.

Bakgrund
I Sverige är läget avseende antibiotikaresistens mer fördelaktigt än i de flesta andra länder. Men hos unga kalvar är tarmbakterien Escherichia coli ofta resistent mot antibiotika. Utländska undersökningar visar en liknande bild med en mycket hög andel resistens bland E. coli från kalvar under mjölkperioden.
Orsakerna till detta är sannolikt flera men en faktor som diskuterats är om unga kalvar utsätts för ett ”dolt” selektionstryck genom att de ibland utfodras med mjölk från kor som behandlats med antibiotika. Tillförd antibiotika utsöndras till en del i mjölken och möjligen är koncentrationerna under behandlingen och karenstiden för mejerileverans så höga att resistenta tarmbakterier gynnas om mjölken ges till kalvar.
Projektets syfte var att undersöka samband mellan användning av antibiotika och resistens hos tarmbakterier från kalvar i mjölkbesättningar. Specifika mål var att identifiera faktorer som ökar risken för resistens och att definiera åtgärder som undanröjer riskerna, exempelvis rekommendationer om hur mjölk från antibiotikabehandlade kor bör användas till kalvar.
Genomförande
Projektet har pågått 2011-2015 och inleddes med en enkätundersökning till drygt 1700 mjölkproducenter om rutiner runt användningen av mjölk från behandlade kor. I en uppföljande studie undersöktes avföringsprov från kalvar från 243 besättningar för förekomst av resistenta bakterier samtidigt som information om antibiotikaanvändning, inhysning mm samlades in. Projektet avslutades med en fördjupad undersökning i 23 mjölkbesättningar av förekomsten av resistens mot två antibiotika som är speciellt viktiga i sjukvården - kinoloner och cefalosporiner
Resultat
Projektet visar att flera faktorer har betydelse för förekomsten av resistenta tarmbakterier hos kalvar. En faktor som ökade förekomsten av resistenta E. coli i kalvarnas tarmflora var utfodring av kalvar med mjölk från kor som antibiotikabehandlats under laktationen. På cirka hälften av gårdarna användes ibland mjölk under den tid kon fortfarande behandlas medan de flesta ibland använde mjölken under karenstiden för mejerileverans. Råmjölk från sintidsbehandlade kor gavs till kalvar på nästan alla gårdar men sådan användning påverkade inte resistensläget. Andra faktorer som påverkade förekomsten av resistens var användning av specifika antibiotika, kalvarnas ålder och gårdens geografiska lokalisation.
I andra delen av projektet studerades specifikt resistens mot kinolonantibiotika och mot tredje generationens cefalosporiner (så kallad ESBL-resistens). Riskfaktorer för kinolonresistens var bland annat användning av kinolonantibiotika på gården och användning av mjölk från kor som antibiotikabehandlats under laktation. Observationerna överensstämmer med de tidigare studierna i projektet och tyder på att någon form av selektionstryck gynnar förekomsten av resistenta bakterier. Men studien visade också att spridning mellan djur och miljö inom en besättning har betydelse liksom spridning mellan besättningar.
Studien av ESBL-resistens är ännu inte fullständigt utvärderad men visar att sådana bakterier förekommer i en relativt stor andel av besättningarna men att de utgör en mycket liten del av tarmfloran.
Slutsatser och rekommendationer
Projektet understryker vikten av ansvarsfull antibiotikaanvändning, god hygien och gott smittskydd. Följande förslag till rekommendationer kan ges utifrån studierna:
• Användning av antibiotika med brett spektrum bör begränsas.
• Råmjölk från kor som antibiotikabehandlats vid sinläggning kan ges till kalvar.
• Mjölk från kor som behandlats under laktationen bör helst inte ges till kalvar.
• Kor bör i möjligaste mån kalva i enskilda boxar i stället för i gruppboxar.
• Rengöring av kalvboxar kan troligtvis minska förekomsten av resistens.
• Kontakter som innebär att gödsel sprids från en gård till en annan, exempelvis inköp av djur eller delad djurtransport, bör i möjligaste mån undvikas.