Problembakterier karakterisering og genotyping André Ingebretsen Avdeling for smittevern og Avdeling for mikrobiologi Oslo universitetssykehus
Mikroorganismer finnes i alle miljøer?
Estimat av biodiversitet
Estimat av biodiversitet Rappé & Giovannoni2003AnnRev Microb 57: 369-394
Helgenomprosjekter Totalt 3701 ferdige genomprosjekter Bakterier: 3359 Archaea: 159 Eukaryoter: 183 13801 pågående genomprosjekter Bakterier: 11032 Archaea: 218 1776 planlagte genomprosjekter Bakterier:1537 Genomes online database 2782012
Strategi for genotyping av Primærstrategi: Overvåkning av infeksjonssykdommer Bekrefte reinfeksjon eller residiv infeksjon Utbruddsoppklaring i sykehus Sekundærstrategi: Fylogenetiske studier, populasjons genetikk Patogenese studier, virulens Kvalitetssikring: Krysskontaminering i lab mikroorganismer
Utbrudd i sykehus Bruk av typingsmetoder genererer og tester hypoteser Korrekt bruk av typing vil øke effektiviteten på kontrolltiltakene som kan føre til avledning av utbruddet Fokus på disse mikroorganismene: Saureus Cdifficile Paeruginosa Abaumannii Smaltophilia Gramnegative med økt resistens (ESBL, NDM-1) Gjær- og muggsopp
Klassifisering av Bacteria og Archaea Tidsepoke Før 1900 Historikk Klassifisering i hovedsak basert på Morfologi, Vekstbetingelser, Sykdomsfremkallende potensiale 1900-1960 Morfologi, Fysiologi, Biokjemi 1960-1980 Kjemotaksonomi, Numerisk taksonomi, DNA-DNA hybridisering 1980 - Genotypiske analyser, Multilokus sekvensanalyser, Average Nucleotide Identity, Helgenom analyser
Genotyping Genetisk karakterisering av organismer Optimalt: Helgenomanalyse Genetiske markører Genotyping: forandringer i markørsekvenser
Klassifisering av typingsmetoder MORFOLOGI MLEE MLST Mikrosatellitter Populasjons biologi Evolusjon Langsiktig epidemiologi FAG-TYPING RESISTENS TYPING Typing av bakterier Kortsiktig epidemiologi METABOLSK TYPING SEROTYPING RIBOTYPING Fenotypiske metoder Genotypiske metoder VNTR/SLST PFGE NGS Systematikk OPPLØSLIGHET
Utbrudd av Ecoli O104:H4 2011 STEC utbruddet i Tyskland 2011 Bønnespirer 3842 tilfeller 2987 labkonfirmerte Ecoli gastroenterittert 18 dødsfall 855 HUS 35 dødsfall
Sekvenseringsplatformer OpGen Argus Optical Mapper Ion Torrent PGM (Semiconductor
Utbrudd av Ecoli O104:H4 2011 Mellmann A et al (2011) PLoS ONE 6(7): e22751 doi:101371/journalpone0022751
Optical mapping
Optical mapping
Utbrudd av Ecoli O104:H4 2011 Mellmann A et al (2011) PLoS ONE 6(7): e22751 doi:101371/journalpone0022751
Helgenomsekvensering Gir oss nye metoder for å utforske den genetiske diversiteten mellom stammer av samme art Gir oss mulighet til å modifisere eksisterende metodikk Gir oss mulighet til å designe nye molekylære verktøy for rask genotyping Gir oss mulighet til å spesialkonstruere medier
PFGE = Genomisk scanning Deteksjon av DNA migrasjon
PFGE
KLEB ESBL April 2011 (21 entries) PFGE 100 50 0 PFGE 910401827 910104870 909210295 911301588 911501729 911501816 911501795 910411956 911403154 910405799-1 910405799-2 910301441 910401701 910405692 910403750 910505058 910410378 910410630 910407048 910409275-1 910409275-2 20022010 13092010 16122009 09042011 11042011 14042011 14042011 22122010 04042011 16062010 16062010 31032010 16022010 14062010 19042010 01112010 08112010 15112010 28072010 08102010 08102010 UR SS IA BLD TR TR TR UR UR UR UR BLD UR UR UR TR UR UR UR UR UR KIRTXS MEPNYOBS BKLS4 NKIS2 INTI1 INTI1 INTI1 KIRUROS OFNS3 MEPNYTX MEPNYTX MEPNYTX MEPNYTX MEPNYTX MEPNYTX NKIV1S KIRTXS KIRTXS KIRUROS BKLS4 BKLS4
Clostridium difficile
PCR ribotyping 16S 23S 5S rrna operon - Flere rrna operons pr genom -Stammeavhengig variasjon av størrelse på regionen mellom 16S-23S -Variasjon av PCR produkter der antall og størrelse vil variere fra stamme til stamme
Ribotyping av C difficile i Norge 027 078 078 078 078 027 027
Tandem repeats GAGCGATACAAACTGGGAAACAGGGAAACTGGGTCCACAGGA Tandem repeats Flanke Repeats Flanke
Variasjon i Tandem repeats Stamme 1 Stamme 2 Stamme 3 Stamme 4 Variable-Number Tandem Repeats = VNTR
Multilocus VNTR analyse (MLVA) Regioner med korte, tandemrepeterte DNAsekvenser finnes over hele genomet Varierer mellom bakteriestammer Antall korte, repeterte sekvenser ved valgte loci gir en unik profil innen bakteriestammen
MLVA på Cdifficile Markør Repetert sekvens Lokalisasjon i CD 630 A6 AAGAGC 755721 B7 ATCTTCT 3688632 C6 TATTGC 3239736 E7 ATAGATT 167124 F3 TTA 1954915 A6 B7 C6 E7 F3 G8 H9 21 19 21 10 4 13 2 21 19 22 10 4 13 2 (Van den Berg et al J Clin Microb 2006; 45:1024-1028) G8 TAAAAGAG 664660 H9 TCTTCTTCC 4116072
Populasjonsstruktur Clostridium difficile
European Clostridium difficile Infection Survey 2008-2009 106 laboratorier 34 land 509 pasienter Karakterisering av isolerte stammer Nov`08 65 forskjellige PCR ribotyper identifisert Lancet 2011;377:63-73
ECDIS net : 2011-2014 Laboratorienettverk Harmonisering laboratoriediagnostikk Harmonisering av typingsteknikk Felles stammebank Overvåkning på Europeisk plan Overvåkning i Norge-MSIS