ESBL on yleisnimitys sellaisille gramnegatiivisille suolistobakteereille (muun muassa Escherichia coli, klebsiella, salmonella), jotka tuottavat antibiootteja pilkkovaa laajakirjoista beetalaktamaasi (ESBL) -entsyymiä. ESBL-entsyymin tuotto-ominaisuus voi siirtyä yksittäisten bakteerien lisäksi myös eri bakteerilajien välillä.
ESBL- ja muita sen tyyppisiä entsyymejä kuten plasmidivälitteistä AmpC-entsyymiä tuottavat salmonellat ja Escherichia coli (E. coli) -bakteerit ovat maailmanlaajuisesti lisääntyneet eläimissä ja elintarvikkeissa 2000-luvulla. Nämä entsyymit pilkkovat tehokkaasti eräitä yleisimmin käytettyjä antibiootteja (esimerkiksi penisilliini ja laajakirjoiset eli monenlaisiin bakteereihin vaikuttavat antibiootit, kuten kefalosporiinit). ESBL-entsyymejä tuottavat bakteerit ovat usein vastustuskykyisiä monille muillekin tärkeille antibiooteille. Entsyymien avulla bakteereista tulee vastustuskykyisiä ihmisten avohoidossa ja sairaaloissa yleisimmin käytetyille antibiooteille. ESBL-bakteerit ovat myös aiheuttaneet sairaalaepidemioita. On arveltu, että osa ihmisten ESBL-bakteereista voisi olla peräisin elintarvikkeista. Elintarvikkeisiin bakteerit voivat päätyä eläinten suolistosta esimerkiksi teurastusprosessin aikana tai kasteluveden mukana.
ESBL-bakteerikantoja on havaittu kaikilla tuotantoeläinlajeilla, mutta yleisimmin niitä on todettu siipikarjassa ja siipikarjatuotteissa.
Eläinperäiset ESBL-bakteerit ihmisissä
ESBL-entsyymiä tuottavien bakteerien osuus ihmisten veriviljelyistä löydetyistä E. coli -bakteereista oli noususuuntainen vuosina 2012–2018, mutta on laskenut vuosina 2020–2022 alle aiempien vuosien tason (THL:n sivulta löydät lisätietoja ESBL:n esiintyvyydestä). Vuonna 2022 julkaistussa tutkimuksessa ihmisten infektioista eristetyt ESBL-bakteerikannat poikkesivat perimältään eläimiltä eristetyistä bakteerikannoista, eikä viitteitä bakteerien siirtymisestä eläimistä ihmisiin siten havaittu (lähde: Kurittu ym., 2022).
ESBL-bakteerit elintarvikkeissa
Ensimmäistä kertaa ESBL/AmpC -entsyymejä tuottavien E. coli -bakteerien esiintymistä kotimaisessa vähittäismyynnissä olevassa broilerinlihassa selvitettiin tutkimushankkeessa vuosina 2010–2012. Resistenssi lisääntyi huomattavasti vuosien 2010 ja 2012 välillä, niin että vuonna 2012 tutkituista lihaeristä 18 %:ssa todettiin plasmidivälitteistä AmpC-tyypin resistenssiä. Broilerinlihaa tutkittiin myös vuonna 2013, jolloin plasmidivälitteistä AmpC-tyypin resistenssiä todettiin 13 %:ssa tutkituista lihaeristä.
Pysyvämpi seuranta käynnistettiin Suomessa vuonna 2014 osana EU-laajuista ESBL:n seurantaohjelmaa, joka kattaa myös vähittäismyynnissä olevan lihan. Vuodesta 2016 alkaen esiintyvyyttä on selvitetty tuoreessa broilerinlihassa joka toinen vuosi tutkimalla noin 300 kotimaista alkuperää olevaa broilerinlihan näyte-erää. Vuonna 2016 Suomessa tutkituista vähittäismyynnissä olleesta kotimaisesta broilerinlihan näyte-eristä 22 % sisälsi ESBL/AmpC -entsyymejä tuottavia E. coli -bakteereja. Esiintyvyys on tämän jälkeen laskenut merkittävästi niin, että vuonna 2018 se oli 15 %, vuonna 2020 vain 0,3 % ja vuonna 2022 1,7 %. AmpC-ensyymityyppi on aiemmin ollut Suomessa yleisempi löydös kuin ESBL. Vuonna 2016 tutkituista 309 näytteestä ESBL-entsyymejä tuottavia E. coli -bakteereita todettiin 5 %:ssa ja AmpC-entsyymejä 17 %:ssa näytteitä. Vastaavasti vuonna 2018 tutkituista 300 broilerinlihanäytteestä 3 %:ssa oli ESBL-entsyymejä ja 12 %:ssa AmpC-entsyymiä tuottavia E. coli -bakteereita. Vuonna 2020 ainut 296 tutkitusta lihanäytteestä tehty löydös oli ESBL-E. coli samoin vuoden 2022 viisi löydöstä 300 tutkitusta lihanäytteestä.
Vuonna 2022 selvitettiin ensimmäistä kertaa ESBL- ja AmpC-bakteerien esiintyvyyttä vähittäismyynnin kalkkunanlihassa. Tutkitusta 151 näytteestä ei löytynyt lainkaan ESBL- tai AmpC-bakteereja.
Vuosina 2015, 2017, 2019 ja 2021 ESBL- ja AmpC-bakteerien esiintyvyyttä selvitettiin Euroopassa tuoreessa vähittäismyynnin sian- ja naudanlihassa. Suomessa näiden bakteerien esiintyvyys on ollut matala. Vuonna 2015 Suomessa tutkituista 303 sianlihanäytteestä vain yhdessä todettiin ESBL:n kaltaista AmpC-entsyymiä tuottava E. coli -bakteeri. Vuosina 2017, 2019 ja 2021 sianlihanäytteitä tutkittiin 301, 306 ja 307, joissa yhdessäkään näitä bakteereita ei todettu. Naudanlihanäytteistä ESBL- tai AmpC-bakteereita ei todettu lainkaan vuosina 2015, 2017 ja 2021, jolloin näytteitä tutkittiin yhteensä 300, 302 ja 313. Vuonna 2019 kahdesta ulkomaista alkuperää olevasta naudanlihatuotteesta todettiin ESBL-E. coli. Yhteensä naudanlihanäytteitä tutkittiin tuolloin 297. Valtaosa tutkituista sian- ja naudanlihatuotteista on ollut kotimaista alkuperää.
ESBL-bakteereita voi esiintyä myös kasviksissa, joihin niitä voi päätyä kasteluveden välityksellä tai kasvualustasta. Vuonna 2017 tutkimushankkeessa selvitettiin ESBL-bakteerien esiintymistä vähittäismyynnin pakatuissa, sellaisenaan syötävissä lehtikasviksissa ja yrteissä. Näytteitä tutkittiin kaikkiaan 102 kpl, joista kotimaisten tuotteiden osuus oli 44 % (45 kpl) ja ulkomaisten 38 %; 18 %:ssa (18 kpl) näytteiden alkuperämaa oli tuntematon. Yhdestä näytteestä (1 %) todettiin AmpC-entsyymiä tuottava E. coli -bakteerikanta. Vaikka esiintyminen oli vähäistä, tutkimus ei poissulkenut salaattisekoitusten osuutta mahdollisena ESBL-bakteerien välittäjänä Suomessa.
Kuva. ESBL/AmpC-E. coli -bakteerien esiintyvyys vähittäismyydyssä lihassa (pdf)
ESBL-bakteerit eläimillä Suomessa
Suomessa ESBL/AmpC-entsyymejä tuottavia bakteerikantoja on seulottu eläimiltä järjestelmällisemmin 2010-luvulta alkaen. Tuotantoeläinten E. coli -bakteerien ESBL/AmpC-entsyymituotannon seurantaa varten näytteitä on otettu vuorovuosina teurassioista, -naudoista ja -broilereista vuodesta 2011 lähtien. Seurannassa näytteet kerätään terveiltä eläimiltä teurastuksen yhteydessä. ESBL/AmpC -entsyymiä tuottavien E. coli -bakteereiden esiintyvyyttä on selvitetty myös erillisissä tutkimushankkeissa sekä eläinten sairauden selvitysten ja siipikarjan maahantuonnin yhteydessä otetuista näytteistä.
Kuva. ESBL/AmpC-E. coli -bakteerien esiintyvyys suomalaisissa tuotantoeläimissä (pdf)
ESBL-bakteerit broilereiden kasvatusketjussa
Ensimmäinen havainto Suomessa plasmidivälitteisen AmpC-tyypin beetalaktamaasia tuottavista E. coli -bakteereista broilereilla tehtiin jalostuslinnuiksi maahantuoduilla isovanhempaispolven untuvikoilla loppuvuodesta 2010. Havainto liittyi tutkimushankkeeseen, jossa todettiin myös, että plasmidivälitteistä AmpC-tyypin beetalaktamaasia tuottavat E. coli -bakteerit olivat levinneet läpi broilerituotantoketjun.
Suomeen vuosina 2010–2012 tuoduista siipikarjan untuvikkoeristä viidestä tutkittiin ESBL/AmpC-E. coli -bakteerien esiintyvyyttä. Tutkituista eristä lähes jokaisessa todettiin resistenssiä. Vuodesta 2013 lähtien Eläinten terveys ETT ry on suosittanut, että kaikki maahantuodut untuvikkoerät tutkitaan ESBL/AmpC-bakteerien varalta. Vuosina 2018, 2019, 2021 ja 2022 ESBL/AmpC E. coli -bakteereita ei todettu yhdestäkään tutkitusta siipikarjan untuvikkoerästä. Vuonna 2020 yhdestä kananmunatuotantoon tulleesta emoparven untuvikoista todettiin AmpC-E. coli. Tutkittujen erien tulokset vuodesta 2014 eteenpäin on esitetty alla olevassa taulukossa.
Resistenssiä on todettu myös broilerituotannon myöhemmissä vaiheissa. Tutkimushankkeessa vuosina 2011–2012 resistenssin esiintymistä selvitettiin kasvatusvaiheessa olevien broilereiden kasvatusympäristöstä nk. lattian tossunäytteistä. Tutkituista broilerien emoparvista 35 %:ssa (7/20) ja lihantuotantopolven broileriparvista 17 %:ssa (18/107) todettiin plasmidivälitteistä AmpC-tyypin beetalaktamaasia tuottavia E. coli -bakteereita.
Vuonna 2011 kansallisessa teurasbroilereiden seurannassa, jossa teurasparvea kohden tutkittiin yhden linnun umpisuolen sisällöstä otettu näyte, todettiin AmpC-tyypin beetalaktamaasia tuottavia E. coli -bakteereita 0,9 %:ssa (3/352) teurasparvista. Vuonna 2014 herkemmillä laboratoriomenetelmillä ESBL- ja AmpC-tyypin E. coli -bakteereita todettiin yhteensä 7 %:ssa (25/356) teurasparvista: 4 % oli ESBL-entsyymejä ja 3 % AmpC-entsyymiä tuottavia E. coli -bakteereita. Vuonna 2016 ESBL/AmpC E. coli -bakteerien esiintyminen tutkituissa teurasparvissa oli noussut 14 %:iin (44/306). Vuonna 2018 esiintyvyys pysyi samalla tasolla, kun ESBL/AmpC tyypin E. coli -bakteereita todettiin yhteensä 13 %:sta (38/289) tutkituista teurasparvista, mutta se laski merkittävästi vuonna 2020, jolloin ainoastaan yhdestä 309 tutkitusta teurasparvesta todettiin ESBL-E. coli -bakteeri. Vuonna 2022 ESBL-E. coli -bakteeria löytyi 1,3 %:sta (4/301) tutkituista teurasparvista. Tulos ei kuitenkaan ole suoraan verrattavissa aiempien vuosien tuloksiin, sillä EU-tason seurantaa säätelevän lainsäädännön muutoksen seurauksena kukin näyte otettiin yhden linnun sijaan 10 linnun yhteisnäytteestä.
Vaikka bakteerit ovatkin todennäköisesti alun perin tulleet vanhempaispolven lintujen mukana maahan, niin tutkimuksen mukaan ESBL/AmpC-E. coli -bakteerit eivät ole pääasiallisesti levinneet kotimaisessa broilerintuotantoketjussa suoraan vertikaalisesti vanhempaispolven linnuista jälkeläisiin munien välityksellä (lähde: Oikarainen ym., 2019). Todennäköisempää on, että leviäminen on tapahtunut muulla tavalla (kasvuympäristön, välineiden, työntekijöiden tai plasmidien välityksellä). Tätä tukevat myös seurantatulokset: vaikka ESBL/AmpC-E. coli -bakteerien väheneminen maahantuotujen vanhempaispolven untuvikkojen aluspaperinäytteissä havaittiin jo loppuvuodesta 2017, niin teurasbroilereissa esiintymisen todettiin vähentyneen vasta vuonna 2020.
ESBL-bakteerit muilla tuotantoeläimillä
ESBL/AmpC-entsyymejä tuottavia E. coli -bakteerikantoja on todettu myös teurasnaudoilla ja -sioilla. Teurasnautoja tutkittiin resistenssiseurannassa ensimmäisen kerran vuonna 2012, jolloin kahdessa näytteessä (2/324) todettiin ESBL-entsyymiä tuottava E. coli -bakteeri. Vuonna 2016, herkemmällä tutkimusmenetelmällä, näitä bakteereita todettiin Suomessa teurasnaudoilta noin 1 % (3/233). Vuonna 2020 näiden bakteerien esiintyvyys oli noin 3 % (9/295).
Teurassikoja tutkittiin ESBL- ja AmpC-E. coli -bakteerien varalta Suomessa ensimmäisen kerran vuonna 2013. Tällöin näytteistä 4,7 %:ssa (15/320) todettiin AmpC- tai ESBL-E. coli. Vuodesta 2015 alkaen seulontamenetelmä muuttui EU-seurannan myötä: vuosina 2015, 2017 ja 2019 näitä bakteereita todettiin teurassioilla noin 2–3 % (9/306, 8/299 ja 7/288). Vuonna 2021 bakteereja todettiin teurassioilla 6,5 % (20/307).
Entsyymityypeistä AmpC on ollut sioilla ja naudoilla selvästi yleisempi löydös kuin ESBL.
ESBL-bakteerit turkiseläimillä
ESBL-bakteerien esiintymistä turkiseläimillä selvitettiin ensikertaa vuoden 2020 ja alkuvuoden 2021 aikana Ruokavirastoon eri syistä turkistarhoilta lähetetyistä eläimistä. Tutkimukset tehtiin 1–5 saman tarhan eläimen yhteisnäytteinä. Seurantajakson aikana tutkittiin yhteensä 106 näytettä, jotka edustivat 81 eri turkistarhan eläimiä. Tutkimuksista suurin osa (75 %) liittyi minkkeihin (231 eläintä / 80 näytettä, 57 tarhaa). Lisäksi tutkittiin sinikettuja (32 eläintä / 14 näytettä, 13 tarhaa) ja supikoiria (29 eläintä / 12 näytettä, 11 tarhaa). ESBL/AmpC-E. coli -bakteereita todettiin kahden minkkitilan eläimistä (toinen ESBL, toinen AmpC).
ESBL-bakteerit seuraeläimillä
2000-luvulla ESBL-entsyymiä tuottavia E. coli -bakteereita on eristetty myös lemmikki- ja seuraeläimiltä. Lemmikkieläimillä on todettu ulosteessa sellaisia ESBL- tai AmpC-entsyymejä tuottavia suolistobakteereita, jotka aiheuttavat eläimille tautia.
ESBL/AmpC E. coli -bakteereita on todettu ulkomailta Suomeen tuoduilla koirilla sekä Ruokaviraston että Helsingin yliopiston tutkimuksissa. Vuonna 2018 Ruokaviraston tutkimushankkeessa 29 % (25/85) tutkituista tuontikoirista todettiin kantavan ESBL/AmpC E. coli -bakteereita ja esimerkiksi Venäjältä ja Romaniasta tulleista koirista noin puolella oli ESBL- tai AmpC- E. coli (lähde: tuontikoiraprojektin raportti, 2019). Myös Helsingin yliopiston tutkimuksissa lähes puolet Venäjältä koiratarhoilta tuoduista koirista todettiin olevan oireettomia ESBL-kantajia (lähde: Helsingin yliopisto, 2017). Kolmelta Venäjältä tuodulta löytökoiralta on myös todettu kolistiinille resistenttejä ESBL E. coli -bakteereita Helsingin yliopiston ja Ruokaviraston tutkimuksissa (lähteet: Helsingin yliopisto, 2018; Ruokavirasto, 2018). Koirien ESBL-kantajuuden tunnistettuja riskitekijöitä ovat raakaruokinta, mikrobilääkkeiden käyttö sekä tarhaolosuhteissa eläminen.
ESBL-bakteerit rehussa
Eläimet voivat saada ESBL-bakteereita myös ravinnon välityksellä. Etenkin lemmikkien raakaruoassa voi esiintyä resistenttejä bakteereita, kuten ESBL-bakteereita muiden zoonoottisten bakteerien lisäksi, sillä raakaruokaa ei ole käsitelty kuumentamalla tai muilla tavoin mikrobien tuhoamiseksi.
Vuonna 2018 erillisessä tutkimushankkeessa selvitettiin ESBL-bakteerien esiintymistä lemmikkien raakaruoissa (lähde: raakaruokaprojektin raportti, 2019). Hankkeessa tutkittiin yhteensä 37 lemmikkien raakaruokapakastetta, joiden pääraaka-aineina oli käytetty raakaa lihaa tai eläinperäisiä sivutuotteita naudasta, siasta, broilerista, kalkkunasta, hevosesta, lampaasta tai meri-kirjolohesta. ESBL- tai AmpC-E. coli -bakteereita todettiin yhteensä kuudesta näytteestä (16 %). Suhteellisesti eniten löydöksiä oli siipikarjaa sisältävissä tuotteissa.
Eläinten ESBL-bakteerien merkitys Suomessa
ESBL:n yleistyminen eläimillä voi vaikuttaa myös ihmisten ESBL-tilanteeseen, vaikka Suomessa eläimillä esiintyvien ESBL- ja AmpC-bakteerien merkitystä ihmisiin ei tunneta. Tuotantoeläimistä ESBL/AmpC-entsyymejä tuottavia E. coli -bakteereita on todettu Suomessa eniten broilereiden kasvatusketjussa ja vain satunnaisesti naudoilla ja sioilla. Eläimillä toistaiseksi todetut entsyymityypit ovat olleet pääosin AmpC-tyypin bakteerikantoja, kun ihmisillä ESBL-tyypit ovat selvästi yleisempiä.
Suomen broilerintuotantoketjuun on viimeistään 2010-luvun alussa päätynyt plasmidivälitteistä AmpC-tyypin E. coli -bakteereita, ja hieman myöhemmin myös ESBL-tyyppiä, ulkomailta tuotujen jalostuslintujen mukana, josta niitä on edelleen päätynyt myös kotimaiseen broilerinlihaan. Havainnon jälkeen Suomeen tulevia untuvikkoparvia on säännöllisesti tutkittu ESBL:n ja AmpC:n varalta. Lisäksi ETT ry on vaatinut, että Suomeen päivän vanhana tuleville untuvikoille ei ole annettu antibiootteja ennaltaehkäisevästi. Suomessa tuotantopolven broilereita ei ole lääkitty antibiooteilla vuoden 2009 jälkeen, mikä on todennäköisesti ehkäissyt resistenttien bakteerien yleistymistä tuotantobroilereilla. ESBL/AmpC-E. coli -bakteereita ei ole enää vuoden 2017 jälkeen todettu maahantuoduissa broilerinlihatuotantoon tulleissa siipikarjaparvissa, mikä on todennäköisesti heijastunut pidemmällä aikavälillä myös teurasbroilereissa ja broilerinlihassa.
Suomessa ei kuitenkaan pidetä todennäköisenä, että kotimaisissa tuotantoeläimissä tai elintarvikkeissa esiintyvät ESBL- tai AmpC-E. coli -bakteerit olisivat aiheuttaneet infektioita ihmisillä Suomessa.
Lähteet
Helsingin yliopisto (2017). Moniresistentit bakteerit ovat tuontikoirilla huolestuttavan yleisiä. Tiedote, julkaistu 17.11.2017.
Helsingin yliopisto (2018). Venäjältä Suomeen tuoduissa löytökoirissa taas kolistiinille vastustuskykyisiä bakteereita. Tiedote, julkaistu 27.3.2019.
Kurittu P E, Khakipoor B, Jalava J, Karhukorpi J & Heikinheimo A (2022). Whole-genome sequencing of extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli from human infections in Finland revealed isolates belonging to internationally successful ST131-C1-M27 subclade but distinct from non-human sources. Front. Microbiol., 12: 789280.
Oikarainen P E, Pohjola L K, Pietola E S & Heikinheimo A (2019). Direct vertical transmission of ESBL/pAmpC-producing Escherichia coli limited in poultry production pyramid. Vet. Microbiol., 231:100-106.
Raakaruokaprojektin raportti (2019).
Ruokavirasto (2018). Suomessa todettu kolistiiniresistenssiä tuontikoirasta. Tiedote, julkaistu 5.12.2018.
Tuontikoiraprojektin raportti (2019).