Новое исследование Оксфордского университета, опубликованное во время Всемирной недели осведомленности о противомикробных препаратах, содержит важные выводы о том, как возникает и сохраняется устойчивость к противомикробным препаратам (УПП). Результаты, опубликованные сегодня в Nature Communications, предоставляют первое прямое свидетельство того, что бактерии УПП мигрируют из микробиома кишечника пациента в легкие, увеличивая риск смертельных инфекций.

По словам исследовательской группы, возглавляемой кафедрой биологии Оксфордского университета, применение этих результатов может спасти жизни, поскольку подчеркивает важность предотвращения перемещения патогенных бактерий из кишечника в другие органы, где они могут вызывать серьезные инфекции.

Исследование проводилось на пациенте с бактерией Pseudomonas aeruginosa как частью кишечного микробиома. Этот вид является одной из основных причин инфекций в больницах и особенно хорошо сопротивляется антибиотикам. Хотя Pseudomonas, как правило, не считается опасной, когда она внедряется в здоровый микробиом кишечника, она может вызывать серьезные инфекции в легких госпитализированных пациентов.

Во время пребывания в больнице пациент лечился антибиотиком меропенем по поводу подозрения на инфекцию мочевыводящих путей ( ИМП). Лечение меропенемом вызывало гибель неустойчивых бактерий в кишечнике и легких , а устойчивые к антибиотикам мутанты Pseudomonas могли расти и размножаться. Затем было обнаружено, что Pseudomonas перемещается из кишечника в легкие пациента во время лечения антибиотиками, где у нее развился еще более высокий уровень устойчивости к антибиотикам.

«Внутрибольничные инфекции являются одним из самых больших бремени УПП. Наша работа показывает, что патогенные бактерии из собственного микробиома кишечника пациента могут распространяться в легкие, где они могут вызывать трудноизлечимые инфекции. Эти результаты подчеркивают важность устранения бактерий УПП. из кишечного микробиома госпитализированных пациентов, даже если они не вызывают инфекции», — говорит профессор Крейг Маклин с кафедры биологии.

Поскольку УПП вызывает все большую озабоченность в больницах, предотвращение распространения бактерий УПП на другие жизненно важные органы , такие как легкие, имеет решающее значение для уязвимых пациентов. Однако происхождение бактерий, вызывающих эти серьезные инфекции, бывает трудно определить. Это исследование показывает, как микробиом кишечника может выступать в качестве резервуара патогенов УПП, которые могут перемещаться в легкие, где они потенциально могут вызывать опасные для жизни заболевания, такие как пневмония.

Результаты этого исследования показывают, что устранение возбудителей УПП из кишечного микробиома госпитализированных пациентов может помочь предотвратить серьезные инфекции, и подчеркивает, как использование антибиотиков может оказывать глубокое воздействие на бактерии, которые на самом деле не являются целью лечения антибиотиками.

Исследователи проверяли пациента на протяжении всего времени пребывания в больнице, чтобы отслеживать продолжительность заражения Pseudomonas. Они использовали генетический подход, создав откалиброванное по времени генеалогическое древо бактерий, которое позволило им проанализировать развитие и локализацию инфекции, помимо ее эволюции. Они также обнаружили высокое генетическое разнообразие в кишечнике, что также свидетельствует о том, что микробиом может быть резервуаром для возникновения УПП.

К счастью, у пациента в этом случае был иммунный ответ на бактерии AMR в легких, что предотвратило инфекцию, вызывающую пневмонию. Однако многие люди в критических состояниях, особенно зимой, имеют ослабленную иммунную систему, а это означает, что организм в меньшей степени способен бороться с болезнью. Политика в отношении УПП часто направлена ​​на снижение риска инфицирования из внешних источников, но не менее важно понимать, как УПП может развиваться и распространяться внутри пациента.

Теперь исследователи намерены оценить, как часто происходит бактериальная транслокация из кишечника в легкие у уязвимых пациентов, собирая образцы из гораздо большей когорты.

Ведущий автор исследования профессор Крейг Маклин (факультет биологии) сказал: «Существует явная необходимость в разработке новых подходов к проблемам, связанным с устойчивостью к противомикробным препаратам. Наше исследование показывает, как транслокация кишечника и легких в сочетании с использованием антибиотиков могут способствовать распространению инфекции ». УПП у одного пациента. Подобные данные необходимы для разработки новых вмешательств по предотвращению резистентных инфекций. Например, наше исследование подчеркивает потенциальную пользу устранения бактерий УПП, таких как Pseudomonas aeruginosa, из кишечного микробиома госпитализированных пациентов, даже когда эти бактерии на самом деле не вызывают инфекцию».