Genotypning för bättre kunskap om spridning, virulens och resistens hos koagulasnegativa stafylokocker från fall av mastit hos mjölkkor inklusive zoonotiska aspekter

Syftet med projektet var att öka kunskapen om epidemiologin för juverinfektioner (IMI) hos mjölkkor orsakade av tre vanliga arter av koagulasnegativa stafylokocker (KNS) nämligen Staphylococcus (S.) chromogenes (SCH), S. simulans (SSI) och S. epidermidis (SEP). Vi undersökte även zoonotiska aspekter rörande SEP-infektioner. KNS är en del av normal hudflora hos både djur och människor, men är också en vanlig orsak till infektioner. Hos mjölkkor är KNS vanliga bakteriefynd i mjölk från juverdelar med subklinisk mastit (juverinflammation som inte syns för blotta ögat), men KNS är också ett vanligt fynd vid sjukvårdsrelaterade infektioner hos människa. 

I en tidigare studie samlades KNS-isolat in från mjölkkor med subklinisk mastit. Bland dessa valdes 105 isolat av SCH, 118 isolat av SSI och 130 isolat av SEP. Vi samlade även in 60 SEP-isolat från mjölkfilter på gård och 13 SEP-isolat från näsprover från bönder och ladugårdspersonal (NP). Alla bakterieisolat analyserades med helgenomsekvensering (WGS) för att fastställa genetisk variation inom art samt mellan/inom mjölkkogårdar. Vi undersökte även förekomst av gener som kodar för antibiotikaresistens (AMR) och virulens samt samband mellan genotyp och inflammationsgrad respektive persistent IMI. För att undersöka zoonotiska aspekter hos SEP jämfördes sekvensdata från mjölk- och mjölkfilterisolat med data från insamlade SEP-isolat från NP samt med befintliga sekvensdata från 88 humanisolat från vårdrelaterade infektioner (VRI).

Bland mjölkisolaten identifierades 47 sekvenstyper (STs) av SCH varav ST6 och ST109 var vanligast. Bland SEP-isolaten identifierades endast 31 STs varav ST99, ST100 och ST570 var vanligast. Det var inte möjligt att identifiera STs för SSI men flera kluster identifierades. Varje dominerande SEP-ST fanns i flera besättningar och hos flera kor inom besättning vilket tyder på spridning mellan och inom besättningar. Liknande mönster sågs även för vissa SCH-STs. Viss spridning inom, men inte mellan, besättningar sågs även för en del SSI-genotyper. Resultaten tyder på både skillnader och likheter i spridning och variation mellan och inom species vilket kan ha samband med den variation i AMR och virulens som sågs mellan och inom species.  

Totalt återfanns endast två AMR-gener per species för SCH och SSI medan motsvarande siffra för SEP var klart högre (14 st). Förekomsten per gen var dock vanligen mycket låg. Genen blaZ, som tyder på resistens mot penicillin, återfanns dock i 22 % respektive 45 % av SCH och SEP men i 0 % av SSI-isolaten. Dessa resultat visar på betydelsen att undersöka denna egenskap innan behandling av SCH- och SEP-mastiter. Det var också tydligt att förekomsten av blaZ var vanligare bland vissa typer av SCH och SEP. Variation mellan och inom species sågs även i förekomst av potentiella virulensfaktorer (pVFs). Antalet pVFs per isolat var likartat mellan species men förekomsten av specifika pVFs eller funktionsgrupper av pVFs varierade en del mellan STs och kluster inom species. Skillnader mellan SCH-STs sågs även i förekomst av persistent IMI och inflammationsgrad. För SEP jämfördes även mjölkisolat med isolat från mjölkfilter insamlade 5 år senare i 18 besättningar. I 12 av dessa fanns samma ST vid båda tillfällena vilket visar att samma SEP kan finnas kvar över lång tid.

Slutligen jämfördes SEP-isolat från mjölk/mjölkfilter från kor med isolat från människor (NP och VRI). Av totalt 61 STs återfanns endast 4 både hos kor och människor. Ingen av dessa STs var vanliga. ST2 och ST215 dominerade bland isolat från VRI men fanns inte i mjölkisolaten. AMR-gener var vanligare bland VRI-isolaten.

Projektet gav ny kunskap om epidemiologin för IMI med SCH, SEP och SSI vilket kan få betydelse för förebyggande åtgärder vid mastit hos kor. Resultaten tyder även på att överlappning av SEP mellan kor och människor är ovanligt. Epidemiologiska samband och genomkarakteristika för de fyra STs som faktiskt överlappade bör dock utredas mer.