Uncovering linezolid resistance in Enterococcus isolates from Tunisian traditional healthy chickens: A One health surveillance study

In de stille hoekjes van het landelijke Tunesië gedijt een ander soort landbouw. Het is niet de grootschalige, industriële operatie die in veel delen van de wereld te zien is, maar kleinschalige, traditionele pluimveehouderij waarbij families kippen houden voor hun eigen tafel of de lokale verkoop. Deze vogels leven in nauw contact met hun eigenaren en de omgeving, een opzet die een belangrijk deel van de lokale economie bepaert. In de darmen van deze gezonde kippen leven bacteriën genaamd enterokokken. Voor het grootste deel zijn deze microben onschadelijke bewoners, onderdeel van de natuurlijke gemeenschap binnen het dier. Echter, sommige stammen van enterokokken kunnen ernstige infecties bij mensen veroorzaken, en er is een groeiende zorg dat deze bacteriën leren om de medicijnen te negeren die artsen gebruiken om hen te behandelen. Een van de krachtigste wapens in het arsenaal van een arts is een antibioticum genaamd linezolid, een medicijn dat gereserveerd is voor de moeilijkste infecties wanneer andere behandelingen falen. Als bacteriën leren om zich te verzetten tegen deze laatste verdedigingslinie, kunnen de gevolgen voor de volksgezondheid ernstig zijn. De vraag waarmee onderzoekers worden geconfronteerd, is of deze resistente bacteriën zich verstoppen op de plaatsen waar we ze het minst verwachten, zoals de traditionele boerderijen die voedsel aan lokale gemeenschappen leveren.

Een team van wetenschappers besloot deze mogelijkheid te onderzoeken door rechtstreeks in de darmen van kippen van acht verschillende traditionele boerderijen in Noord-Tunesië te kijken. Tussen oktober 2020 en juli 2021 verzamelden zij monsters uit de ceca, wat de zakjes aan het einde van de darm van de kip zijn, van 107 gezonde vogels. De onderzoekers gebruikten geen anesthesie of speciale procedures; ze verzamelden de monsters simpelweg direct nadat de kippen waren geslacht voor consumptie, een routinedeel van de lokale praktijk. Vervolgens kweekten ze de bacteriën uit deze monsters in een laboratorium, waarbij ze de specifieke soorten enterokokken identificeerden en testten hoe ze reageerden op een breed scala aan antibiotica. Het doel was om te zien of enige van deze bacteriën resistentie had ontwikkeld tegen linezolid of andere medicijnen, en om de genetische samenstelling van eventuele resistente stammen die ze vonden te begrijpen.

De studie toonde aan dat hoewel de kippen gezond waren, hun darmbacteriën niet geheel onschuldig waren. Van de 105 verschillende bacteriestammen die werden geïdentificeerd, vertoonde een klein maar significant aantal resistentie tegen linezolid. Specifiek bevatten zeven monsters, die ongeveer 6,5 procent van het totaal vertegenwoordigen, bacteriën die in de aanwezigheid van dit krachtige medicijn konden overleven. Deze resistente bacteriën behoorden tot drie verschillende soorten: Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium en Enterococcus gallinarum. Wat deze ontdekking bijzonder belangrijk maakte, was het genetische mechanisme achter de resistentie. Elke van deze zeven resistente stammen droeg een specifiek gen genaamd optrA. Dit gen werkt als een schild, waardoor de bacteriën het antibioticum uit hun cellen kunnen pompen voordat het schade kan aanrichten. De onderzoekers vonden geen andere bekende resistentiegenen, zoals cfr of poxtA, wat suggereert dat optrA de enige drijfveer van deze resistentie was in deze specifieke kippen.

De verspreiding van deze resistente bacteriën was niet beperkt tot één enkele locatie. De zeven resistente stammen werden gevonden op drie verschillende boerderijen, waarvan sommige op een afstand van 57 kilometer van elkaar lagen. In een opvallend geval droegen twee kippen van boerderijen die zo ver uit elkaar lagen beide Enterococcus faecium-bacteriën die niet alleen resistent waren tegen linezolid, maar ook genetisch identiek waren, behorend tot een nieuw geïdentificeerd familietype bekend als ST2516. Dit suggereert dat dezelfde bacteriestam tussen verschillende boerderijen beweegt, waarschijnlijk door de omgeving of de beweging van mensen en dieren. De onderzoekers merkten ook op dat deze resistente bacteriën niet alleen resistent waren tegen linezolid, maar vaak ook tegen veel andere veelvoorkomende antibiotica, waaronder tetracycline en ciprofloxacine, waardoor ze wat men weet als multidrug-resistent zijn.

Naast de antibioticaresistentie keken de onderzoekers of deze bacteriën genen bevatten die hen gevaarlijker maken voor mensen, ook wel virulentiefactoren genoemd. Ze ontdekten dat de meeste van de linezolid-resistente stammen een gen genaamd hyl bevatten, dat een enzym produceert dat in staat is om weefselbarrières in het lichaam af te breken. Dit vermogen helpt bacteriën om een gastheer binnen te dringen en zich te verspreiden. Eén van de resistente stammen droeg ook een gen genaamd agg, dat bacteriën helpt om aan elkaar te plakken en zich aan cellen te hechten. Hoewel de kippen zelf geen tekenen van ziekte vertoonden, roept de aanwezigheid van deze agressieve eigenschappen in bacteriën die kunnen overleven tegen krachtige medicijnen zorgen op over hoe gemakkelijk ze van de boerderij naar de mens zouden kunnen overgaan. De boeren rapporteerden dat ze nooit antibiotica op deze kippen hadden gebruikt, maar de resistentie was er toch nog. Dit wijst op de mogelijkheid dat de bacteriën resistentiegenen opnemen uit de omgeving, bijvoorbeeld door vervuild water of voedselafval dat de kippen consumeren, in plaats van door directe medische behandeling.

De bevindingen schetsen een beeld van een "low noise" verspreiding van resistentie, waarbij gevaarlijke bacteriën geruisloos circuleren in traditionele landbouwsystemen die vaak onbewaakt blijven. In tegen tegenstelling tot grote industriële boerderijen waar het gebruik van antibiotica wordt bijgehouden, opereren deze kleine, door families gerunde bedrijven met minder toezicht, wat een verborgen reservoir voor resistente bacteriën creëert. De studie benadrukt dat de resistentie tegen linezolid, een medicijn van de laatste instantie, niet beperkt is tot ziekenhuizen of intensieve veehouderij, maar aanwezig is in de traditionele rurale economie. De onderzoekers benadrukken dat zonder betere surveillance en beheersmaatregelen in deze omgevingen, deze resistente bacteriën zich kunnen blijven verspreiden en uiteindelijk de mens kunnen bereiken via de voedselketen of direct contact. De ontdekking van het optrA-gen in Enterococcus gallinarum in deze regio markeert de eerste keer dat deze specifieke resistentie in dit type bacteriën in Afrikaanse traditionele pluimvee is gevonden, wat een nieuwe laag toevoegt aan het wereldwijde begrip van hoe antibioticaresistentie zich verplaatst.

Uiteindelijk onderstreept het werk de noodzaak van een bredere benadering van gezondheid die het welzijn van dieren, de omgeving en mensen met elkaar verbindt. De aanwezigheid van deze resistente stammen in gezonde kippen suggereert dat de barrière tussen boerderij en menselijke gezondheid dunner is dan voorheen gedacht. Door deze verborgen dreigingen in de traditionele landbouw te identificeren, biedt de studie een cruciale waarschuwing: om de effectiviteit van levensreddende medicijnen te beschermen, moet de monitoring zich verder uitstrekken dan de kliniek en ook de stille, ongecontroleerde ruimtes waar ons voedsel wordt gekweekt. De verzamelde gegevens dienen als een oproep tot actie voor striktere surveillance, om ervoor te zorgen dat de verspreiding van deze resistente bacteriën kan worden gedetecteerd en beheerst voordat het een crisis voor de volksgezondheid wordt.