I de senere år har udbredelsen af LA-MRSA blandt danske svinebesætninger skabt stigende bekymring i forhold til folkesundheden1. Hos mennesker synes Staphylococcus aureus-infektioner med netop denne resistensprofil især at påvises hos personer, der bor i landdistrikter, der dog ikke nødvendigvis er i direkte kontakt med svin eller svineproducenter2.
I et forsøg på at udvikle effektive foranstaltninger, der kan begrænse spredningen af LA-MRSA, har andre forskere udviklet simuleringsmodeller for at undersøge, hvilke transmissionsmekanismer der kan være ansvarlige for den hurtige spredning. De kendte transmissionsveje er imidlertid ikke i stand til at forklare hele den observerede hurtige spredning. Det kan betyde, at der kan være en anden, ukendt mekanisme, hvormed LA-MRSA overføres fra inficerede svinebesætninger til andre svinebesætninger eller mennesker.
Insekter som stikfluer (Stomoxys calcitrans) og stuefluer (Musca domestica) er kendte vektorer af en lang række patogener. Det skyldes deres adfærd i forbindelse med fødesøgning og parring3,4. Stikfluer lever af blod, mens stuefluer lever af fæces og organisk materiale. På større dyr som grise og mennesker er hud, læsioner eller slimhinder derfor attraktive mål for disse fluer, når de søger efter deres næste måltid.
Begge fluearter er også kendt for ofte at opholde sig i svinebesætninger, og de kan migrere mellem nabo-svinebesætninger. Derfor overvejede vi muligheden for, at disse fluer potentielt kunne transportere LA-MRSA-bakterier på eksempelvis deres ben og snabel efter fødesøgning på et inficeret svin, hvorefter de potentielt kunne transportere disse levende bakterier til et andet svin eller et menneske og derved bidrage til spredning af LA-MRSA.
På baggrund af den høje tæthed af svinebesætninger i Danmark synes det sandsynligt, at der også kan ske spredning til nabo-svinebesætninger eller via denne smittevej. Dermed kunne fluer som mekaniske vektorer potentielt være det manglende led i LA-MRSA-simuleringsmodeller.
Undersøgelse af tilstedeværelse af smitte
I øjeblikket er der ingen indikationer af, at stik- og stuefluer skulle være biologiske vektorer af LA-MRSA. Hypotesen i denne undersøgelse var derfor, at stikfluer og stuefluer potentielt kunne fungere som mekaniske vektorer. Dette vil naturligvis kun være et problem, hvis LA-MRSA-bakterierne er i stand til at holde sig i live i den tid, det tager en flue at flyve fra en LA-MRSA-kilde, såsom en LA-MRSA-positiv svinebesætning, til den nærmeste nabobesætning eller en bopælsadresse. Vi opsatte derfor et eksperiment for at kvantificere, hvor længe det var muligt at påvise LA-MRSA på fluer, efter fluerne var fjernet fra en LA-MRSA positiv svinebesætning.
Med lidt behændighed kan en Sodastream maskine ikke bare levere kolde drikke, men også bruges til at aflive insekter med kuldioxid. Det gjorde det lettere at artsbestemme fluerne, inden de blev anbragt i mikrotiter-plader og sat til inkubation.
Over en periode på 2 måneder indfangede vi levende stik- og stuefluer i en LA-MRSA-positiv svinebesætning. Én gang om ugen brugte vi sommerfuglenet til at fange flere hundrede stik- og stuefluer i en enkelt stald. Vi holdt fluerne adskilt i mindre grupper, mens vi bragte dem til laboratoriet, hvor vi aflivede og testede stikprøver af disse grupper hver 24. time for tilstedeværelsen af LA-MRSA.
Vi testede fluerne for LA-MRSA ved at placere dem individuelt i brønde på mikrotiter-plader, efterfulgt af tilsætning af Mueller – Hinton 6,5 % NaCl flydende medier og inkuberede dem i 18 timer ved 37°C. Efter dette omrørte vi hver brønd og lavede et udstryg på MRSA-selektive agarplader. Disse agarplader blev derefter anbragt i inkubatoren igen i 18 timer ved 37°C. Agarpladerne af flueprøver med levende LA-MRSA danner klare blå kolonier. Ved visuel inspektion af pladerne kunne vi dagligt bestemme andelen af fluer, der testede positive over for LA-MRSA over en femdages-periode. Ud fra dette beregnede vi overlevelsestiden for LA-MRSA, efter at fluerne var fjernet fra svinebesætningen.
Vi fandt, at stikfluer og stuefluer kunne bære levende LA-MRSA i op til 96 timer efter at være fjernet fra en svinebesætning. Vi brugte disse oplysninger i kombination med tidligere spredningsundersøgelser til at estimere, over hvor lange distancer fluerne kan bære LA-MRSA. Desuden beregnede vi afstandene mellem danske svinebesætninger og deres nærmeste nabobesætninger eller bopælsadresser på baggrund af data fra det danske CHR-register og fra det danske adresseregister. Ved sammenligning af disse generelle afstande og afstande for, hvor langt fluer potentielt kan bære LA-MRSA, kunne vi estimere, hvor stor en procentdel, der potentielt er inden for rækkevidde af en stik- eller stueflue med LA-MRSA.
Data fra CHR-registret viste, at en tredjedel af alle danske bopælsadresser har mindre end 2 km til nærmeste svinebesætning, to tredjedele har mindre end 3 km, og næsten alle adresser har mindre end 6 km til nærmeste svinebesætning. Hvad angår svinebesætninger er disse tal 90,1 %, 97,9 % og 99,9 % for de samme afstande. Selvom der ikke er enighed om, hvor langt stik- eller stuefluer kan eller vil flyve om dagen, indikerer vores estimater, kombineret med tidligere spredningsundersøgelser, at stik- og stuefluer potentielt er i stand til at sprede levende LA-MRSA-bakterier til næsten alle nærliggende danske svinebesætninger eller bopælsadresser.
Vi fandt, at fluerne overraskende ofte bar LA-MRSA-bakterier. I undersøgelsen af fluer indsamlet fra en svinebesætning testede 7 % af stikfluer og 27 % af stuefluer i gennemsnit positive for LA-MRSA, umiddelbart efter de var indsamlet. I de fleste tilfælde faldt denne procentdel betydeligt inden for de første 24 timer, hvorefter vi så et gradvist fald til 0 % i de følgende 72 timer. Dette fald til nul fortæller os, at bakterierne ikke opformeres på fluerne, og dermed er fluerne ikke biologiske vektorer.
Vores eksperiment testede dog ikke specifikt, om stikfluer eller stuefluer faktisk kan inficere et andet svin, en svinebesætning eller et menneske. Derfor kan vi ikke konkludere, at disse fluer fungerer som mekaniske vektorer, selvom de afgjort kan transportere bakterierne over de afstande til naboer, vi finder i Danmark.
Undersøgelse af smitteveje i stalden
Vi var også interesserede i at undersøge, hvordan stik- og stuefluerne kontamineres med LA-MRSA-bakterierne inde i svinebesætninger. Tidligere undersøgelser har vist, at LA-MRSA ikke kun er til stede på inficerede svins hud og slimhinder, men også kan findes i støvet i inficerede svinebesætninger. Vi lavede derfor et eksperiment for at finde ud af, om en flue inde i stalden faktisk skal være i direkte kontakt med en gris eller en overflade for at opfange LA-MRSA-bakterier, eller om simpel miljøeksponering som luft og støv er tilstrækkelig.
Resultatet af vores statistiske analyser, her vist som Kaplan-Meier time-to-event grafer med 95 % konfidensintervaller, indikerede, at 96 timer efter fjernelse fra gården var der ikke længere levende LA-MRSA bakterier tilbage på stikfluer eller stuefluer. I graferne er time-to-event-sandsynligheden den tid, det tager, før en flue ikke længere tester positiv for LA-MRSA. Vi kørte eksperimentet fem gange med de startdatoer, der er vist øverst i figuren. Vi anvendte overlevelsestiden til at estimere, hvor langt stikfluer og stuefluer potentielt kan sprede levende LA-MRSA-bakterier til nabobesætninger og beboede huse. Fra: Stelder, J. J. et al. 2021.
For at teste dette dyrkede vi stuefluer i vores MRSA-fri laboratorium. Vi udklækkede fluerne i net-bure, som vi derefter ophængte i 2 dage over grisene i besætningen i henholdsvis en stald med søer og en stald med pattegrise. Herefter bragte vi burene tilbage til laboratoriet, hvor vi aflivede fluerne og testede dem for levende LA-MRSA-bakterier. Vi fangede også nogle frit-flyvende fluer i hver af de to stalde for at sammenligne LA-MRSA-prævalensen med de dyrkede fluer.
Vi fandt, at de dyrkede fluer efter 48 timer testede positive for LA-MRSA i nogenlunde samme proportion som fluerne, der fløj frit inde i staldene. Det betyder, at fluerne kan opsamle levende LA-MRSA-bakterier uden direkte kontakt med svin eller andre overflader inde i besætningen, og at miljøeksponering af luftbåren støv eller aerosoler alene er tilstrækkelig.
Tidligere undersøgelser i områder omkring inficerede svinebesætninger har vist, at LA-MRSA-forurenet støv spreder sig med vinden til det omgivende miljø og potentielt kan udgøre en risiko for menneskers sundhed. Imidlertid vil LA-MRSA-spredning gennem stikfluer og stuefluer være mindre afhængig af vindforhold og mere målrettet en ny vært på grund af fluernes fødesøgningsadfærd. Fluerne leder også aktivt efter steder, der er mere sårbare over for LA-MRSA smitte på mennesker og svin, såsom sår og læsioner, hvilket mange mennesker vil kunne nikke genkendende til. Stikfluer som potentielle mekaniske bærere af LA-MRSA kan derfor være en del af forklaringen på den højere incidens af infektioner med LA-MRSA i landdistrikter.
De laboratoriedyrkede stuefluer (her hængende i bure over grisene) samlede LA-MRSA bakterier op uden at have haft direkte kontakt med de nysgerrige pattegrise eller kontakt med nogen af gårdens overflader. Det indikerer, at bakterierne også er tilstede i luftbårent støv eller aerosoler.
Det er uklart, hvor mange og hvor ofte stikfluer og stuefluer flyver mellem svinebesætninger. Vi er derfor ikke i stand til at estimere, hvor ofte det sker, at en flue kontamineret med LA-MRSA flyver fra én besætning til en anden. Tidligere undersøgelser indikerer imidlertid, at migration mellem gårde sker i betydelige mængder med hensyn til stuefluer, mens mængden af stikfluer mere afhænger af lokale forhold i området, hvor de udklækkes.
Afslutning
Vores resultater viser, at det er muligt for stikfluer og stuefluer at transportere LA-MRSA fra LA-MRSA-positive svinebesætninger til nærliggende svinebesætninger eller bopælsadresser. Derfor foreslår vi, at disse fluearter bør betragtes som potentielle mekaniske vektorer af LA-MRSA.
Da vores undersøgelse kun testede fluer som værende enten positive eller negative med hensyn til LA-MRSA, er der behov for opfølgende studier, der faktisk kvantificerer antallet af bakterier, disse fluer bærer på, samt om disse koncentrationer er store nok til, at svinebesætninger eller mennesker, der tidligere ikke var bærere, bliver bærere af LA-MRSA. Hvis det viser sig, at dette er tilfældet, er det nødvendigt med fremtidige undersøgelser, der kvantificerer migration af disse fluearter mellem besætninger i forskellige afstande for at kvantificere den risiko, fluer udgør for svinebesætninger eller mennesker i forhold til spredning af LA-MRSA.
