Avhandlingar och publikationer

Go with your gut – The human intestinal microbiota, international travel,Campylobacter and ESBL-producing Enterobacteriaceae

Publicerad 19 maj 2021

Kristian Kampmann

Sammanfattning

I min avhandling undersöks ifall uppsättningen av tarmens bakteriella mikrobiota påverkar risken för att smittas med Campylobakter under utlandsresa. Vidare studeras huruvida Campylobakter-infektionen i sin tur påverkar mikrobiota, och ifall utlandsresa i sig kan påverka sammansättningen av mikrobiotan. Därefter analyseras om kända potentiella virulensfaktorer hos Campylobakter, liksom sammansättningen av mikrobiota, kan kopplas till konkreta kliniska symtom. Avslutningsvis genomförde vi en behandlingsstudie med probiotika i syfte att eradikera ESBL-producerande Enterobacteriaceae (EPE) från tarmen hos kända bärare.

För delarbete I och II genomfördes en prospektiv observationsstudie där vi följde 67 friska svenskar när de reste i olika grupper till länder där risken för att smittas med Campylobakter var hög. Resenärerna lämnade dubbla avföringsprover vid fem olika tillfällen före och efter resan. Det ena provet i varje par odlades på sedvanligt sätt i syfte att upptäcka bakteriella enteropatogener. Det andra provet i varje par analyserades med massiv parallellsekvensering av 16S rRNA-genen för att bedöma sammansättningen av den bakteriella mikrobiotan. Vid varje tillfälle svarade försökspersonerna också på utförliga kliniska enkäter. Vi kunde se att risken för att infekteras med Campylobakter föreföll ökad hos de individer som hade mikrobiota med lägre diversitet. Vidare sågs att en ökad relativ mängd av bakteriefamiljen Lachnospiraceae innan resa eventuellt kunna minska risken för infektion. Campylobakter-infektionen i sin tur verkade inte påverka sammansättningen av mikrobiota (Artikel I).

Mikrobiotas totala diversitet föreföll inte påverkas av utlandsresa. Däremot observerades att den bakteriella familjen Enterobacteriaceae ökade mer än tio gånger i relativ mängd direkt efter resan, samtidigt som bakteriefamiljen Christensenellaceae minskade kraftigt. Detta gällde intressant nog oavsett resmål, reslängd, typ av resa eller samtidig bakteriell tarminfektion. Båda dessa mängdförändringar hade normaliserats inom nio veckor efter hemkomst (Artikel II).

Åtta resenärer infekterades med väldigt nära besläktade Campylobakter jejuni bakterier (tillhörande det klonala komplexet ST353CC). Dessa bakterieisolat analyserades mycket omfattande avseende genomiska och fenotypiska faktorer. De jämfördes också med kliniska data och sammansättningen av tarmens mikrobiota, i syfte att påvisa faktorer som kunde förklara skillnader i symtom. Bakterieisolaten från resenärerna med mest symtom visade sig se minst patogena ut när man studerade dem i laboratoriet, medan isolaten från de med minst symtom såg mest patogena ut in vitro. Resenärerna med mest symtom hade däremot mycket högre relativ mängd av bakterie-fylat Bacteroidetes i sin mikrobiota. Samtliga fem i den gruppen var vegetarianer eller veganer, till skillnad från gruppen med minst symtom (Artikel III). Med tanke på det lilla antalet studerade individer kan dessa fynd naturligtvis enbart ses som observationella.

Den sista delen av avhandlingen var en randomiserad, placebo-kontrollerad klinisk studie. Åttio bekräftat långtidskoloniserade bärare av EPE i tarmen behandlades med antingen placebo eller med det väletablerade orala probiotikapreparatet Vivomixx©, i hög dos i två månaders tid. De följdes sedan med riktade odlingar 1, 3, 6 och 12 månader efter startad behandling i syfte att utröna ifall EPE var eradikerade. Odlingar tagna utanför studien under denna tidsperiod beaktades också. 33 individer i varje grupp fullföljde studien. Vivomixx© gav inte bättre effekt än placebo (Artikel IV).

Ingående delarbeten

I. Kampmann C, Dicksved J, Engstrand L, Rautelin H. Composition of human faecal microbiota in resistance to Campylobacter infection. Clinical Microbiology and Infection. 2016; 22 (1):61.e1-8.

II. Kampmann C, Dicksved J, Engstrand L, Rautelin H. Changes to human intestinal microbiota after international travel. Travel Medicine and Infectious Disease. Accepted manuscript. 2021.

III. Johansson C, Kampmann C, Nilsson A, Dicksved J, Engstrand L, Rautelin H. Genomic and phenotypic differences in geographically separated clinical Campylobacter jejuni ST353CC isolates. Submitted manuscript.

IV. Ljungquist O, Kampmann C, Resman F, Riesbeck K, Tham J. Probiotics for intestinal decolonization of ESBL-producing Enterobacteriaceae: a randomized, placebo-controlled clinical trial. Clinical Microbiology and Infection. 2020; 26(4) pp.456-462.