Sequencing tracks animal-to-human transmission of bacterial pathogens

(30.03.2013) Researchers have used whole genome sequencing to reveal if drug-resistant bacteria are transmitted from animals to humans in two disease outbreaks that occurred on different farms in Denmark.

The results, which are published today in EMBO Molecular Medicine, confirm animal-to-human transmission of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), a disease-causing bacterium that carries the recently described mecC gene. The mecC gene is responsible for resistance to the penicillin-like antibiotic methicillin.

Drug-resistant bacterial infections pose a significant challenge to public health and may have severe and sometimes fatal consequences. As the costs of whole genome sequencing methods continue to plummet and the speed of analysis increases, it becomes increasingly attractive for scientists to use whole genome sequencing to answer disease-related questions.

“We used whole genome sequencing to see if we could determine if the two disease outbreaks were caused by the same bacterium and to investigate if the pathogens were transmitted from animal to humans or the other way around,” remarked Mark Holmes, from the University of Cambridge and the senior author on the paper.

“At first glance, it seems reasonable to expect the same pathogen to be the source of the two outbreaks at the two geographically close locations. By looking at the single differences in nucleotides or SNPs in the DNA sequences of each isolate, it became obvious that two different strains of bacteria were responsible for the two disease outbreaks. In one case, the results also clearly showed that the most likely direction of transmission was from animal to human.”

Methicillin-resistant S. aureus can lead to debilitating skin and soft tissue infec-tions, bacteremia, pneumonia and endocarditis. The researchers used an Illumina HiSeq sequencing system to take a close look at the nucleotide sequence of each pathogen. By comparing single differences in nucleotides in the two sequences (single nucleotide polymorphisms) they were able to reach conclusions about the identity of the pathogens and the routes of infection.

The researchers emphasize that while whole genome sequencing cannot replace other more traditional types of diseases analysis it can greatly increase the ability of scientists to distinguish between different pathogens as the cause of disease.

“Our findings demonstrate that the MRSA strains we studied are capable of transmission between animals and humans, which highlights the role of livestock as a potential reservoir of antibiotic-resistant bacteria,” remarked Ewan Harrison, one of the lead authors of the study.

Whole genome sequencing identifies zoonotic transmission of MRSA isolates with the novel mecA homologue mecC

Ewan M. Harrison, Gavin K. Paterson, Matthew T.G. Holden, Jesper Larsen, Marc Stegger, Anders Rhod Larsen, Andreas Petersen, Robert L. Skov, Judit Marta Christensen, Anne Bak Zeuthen, Ole Heltberg, Simon R. Harris, Ruth N. Zadoks, Julian Parkhill, Sharon J. Peacock, Mark A. Holmes

Read the paper: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/emmm.201202413/full



Weitere Meldungen

Zoonosen-Monitoring: Weniger Campylobacter-Bakterien auf Hähnchen

Zoonosen-Monitoring: Weniger Campylobacter-Bakterien auf Hähnchen

Bei Masthähnchen sind im Jahr 2022 etwa 10 % weniger Campylobacter-Keime in sogenannten Halshautproben am Schlachthof quantitativ nachgewiesen worden als in den Vorjahren
Weiterlesen

Sauerstoffladung gegen multiresistente Keime; Bildquelle: Wiley-VCH

Sauerstoffladung gegen multiresistente Keime

Singulett-Sauerstoff-Batterie für die photodynamische Therapie tiefsitzender Infektionen
Weiterlesen

Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Saarbrücker Forscher:innen optimieren Wirkstoffkandidaten gegen multiresistente Bakterien und Parasiten

Die Entwicklung neuer Wirkstoffe gegen krankheitserregende Bakterien, Parasiten, Pilze und Viren wird immer wichtiger
Weiterlesen

Zoonosen-Monitoring 2020

Zoonosen-Monitoring 2020 weist gesundheitsgefährdende STEC-Bakterien nach

Im Rahmen des Zoonosen-Monitorings 2020 wurden in 13,2 % der untersuchten Proben von frischem Lammfleisch Shiga-Toxin bildende E. coli (STEC) nachgewiesen
Weiterlesen

Phagen bilden einen kreisrunden Lysehof (links oben) in einer Bakterienkultur; Bildquelle: CDC

Fortschritte in der Phagen-Therapie: Forscher weisen breite Wirksamkeit gegen MRSA-Bakterien nach

Bakteriophagen sind spezielle Viren, die ausschließlich Bakterien angreifen und deshalb eine Alternative zu Antibiotika darstellen können
Weiterlesen

MRSA-Stamm; Bildquelle: NIAID

Neuer MRSA-Stamm wird von manchen Tests nicht erkannt

Zwei in der Diagnostik und Krankenhaushygiene verwendeten Schnelltests können einen neuen Stamm von Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) nicht detektieren
Weiterlesen

Zoonosen-Monitoring 2018

Zoonosen-Monitoring 2018: Weiterhin hohe Campylobacter-Raten bei Masthähnchen

Die Nachweisraten von Campylobacter spp. bei Masthähnchen liegen unverändert auf einen hohem Niveau. Knapp die Hälfte der Proben wurde im Rahmen des Zoonosen-Monitoring 2018 positiv auf Campylobacter getestet
Weiterlesen

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU)

Antibiotika: Neuer Wirkstoff wirkt auch bei resistenten Bakterien

Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) haben eine neue, vielversprechende Klasse von Wirkstoffen gegen resistente Bakterien entwickelt
Weiterlesen


Wissenschaft


Universitäten


Neuerscheinungen