Kontekst badania
Bakteria Pseudomonas aeruginosa jest jednym z najczęstszych czynników odpowiedzialnych za zakażenia związane z opieką zdrowotną, szczególnie na oddziałach intensywnej terapii. Patogen ten szybko nabywa oporność na wiele grup antybiotyków, między innymi poprzez obecność genów kodujących karbapenemazy. Jednym z najbardziej niebezpiecznych klonów jest wariant oznaczany jako ST111, który wielokrotnie był źródłem ognisk epidemicznych w szpitalach europejskich. Jego zdolność do tworzenia biofilmów w instalacjach wodnych sprzyja długotrwałemu przetrwaniu w środowisku szpitalnym. Standardowe procedury nadzoru epidemiologicznego opierające się na analizie kontaktów między pacjentami często nie pozwalają na ujawnienie ukrytych łańcuchów transmisji, które mogą rozwijać się latami.
Cele i hipotezy
Celem badania było zrozumienie charakteru i źródła transmisji szczepu Pseudomonas aeruginosa ST111 w dużym szpitalu w północnych Niemczech w latach 2018–2023. Autorzy chcieli ustalić, czy zakażenia pojawiające się u pacjentów były nabywane poza szpitalem, czy też stanowiły element ukrytego ogniska epidemicznego wewnątrz placówki. Postawiono hipotezę, że źródłem zakażeń może być środowisko oddziału intensywnej terapii, a nie bezpośrednie przenoszenie bakterii z pacjenta na pacjenta.
Metody badawcze
Analizie poddano wszystkie izolaty bakterii Pseudomonas aeruginosa oporne na karbapenemy, które uzyskano od pacjentów dorosłych hospitalizowanych w latach 2018–2023. Zastosowano sekwencjonowanie całogenomowe. Dzięki temu możliwe było ustalenie pokrewieństwa pomiędzy poszczególnymi izolatami. Równocześnie prowadzono analizę epidemiologiczną historii hospitalizacji pacjentów. Gdy pojawiły się podejrzenia związane ze środowiskowym źródłem zakażeń, przeprowadzono badania próbek pobranych z umywalek, urządzeń sanitarnych oraz akcesoriów medycznych w salach intensywnej terapii.
Rezultaty badań i ich interpretacja
W ciągu pięciu lat zidentyfikowano szesnaście izolatów bakterii niosących gen blaVIM-2, z czego dwanaście należało do klonu ST111. Szczegółowa analiza genetyczna ujawniła, że sześć izolatów było ze sobą niemal identycznych, różniąc się maksymalnie trzema allelami, co jednoznacznie wskazywało na wspólne źródło zakażenia.
Pacjenci, u których wykryto te bakterie, trafiali do szpitala w różnych latach między rokiem 2019 a 2023. Zakażenia obejmowały między innymi sepsę, ostre zespoły niewydolności oddechowej, zakażenia ran chirurgicznych i zapalenie płuc. Czterech chorych zmarło podczas hospitalizacji, choć nie można jednoznacznie stwierdzić, że przyczyną była właśnie infekcja omawianym klonem. Początkowo dwa przypadki sklasyfikowano jako zakażenia pochodzące spoza szpitala, ale późniejsze analizy molekularne wykazały ich ścisły związek z pozostałymi przypadkami.
Najważniejszy wniosek dotyczył lokalizacji pacjentów. Wszystkie zakażenia łączył fakt pobytu w dwóch sąsiadujących salach oddziału intensywnej terapii. To skłoniło badaczy do przeprowadzenia badań środowiskowych. W próbkach pobranych z umywalek, z powierzchni worka do dializy trzymanego nad umywalką oraz z urządzenia do płukania basenów wykryto dziewięć izolatów bakterii wytwarzających karbapenemazę blaVIM-2. Wszystkie należały do klonu ST111, a pięć z nich było niemal identycznych z tymi uzyskanymi od pacjentów. Oznaczało to, że zakażenia pochodziły ze źródeł środowiskowych, a główną drogą transmisji była relacja „umywalka–pacjent”.
Analizy genetyczne wykazały także obecność integronu typu In59 zawierającego nie tylko gen blaVIM-2, ale również geny qacEΔ1 i sul1, które mogą odpowiadać za dodatkową oporność na środki dezynfekcyjne. Wszystkie izolaty miały bardzo zbliżony profil oporności. Zjawisko to wskazuje na długotrwałą obecność stabilnego, wieloopornego klonu w środowisku szpitalnym.
Warto podkreślić, że rutynowa klasyfikacja epidemiologiczna uznawała część przypadków za zakażenia zewnętrzne. Dopiero zastosowanie sekwencjonowania całogenomowego pozwoliło wykazać, że w rzeczywistości były to zakażenia szpitalne, których źródłem były umywalki w oddziale intensywnej terapii. Ognisko udało się wyeliminować przypadkowo, kiedy podczas remontu usunięto skażoną infrastrukturę.
Wnioski
Badanie pokazało, że klon ST111 produkujący karbapenemazę blaVIM-2 potrafi utrzymywać się w środowisku szpitalnym przez wiele lat, a zakażenia mogą pojawiać się u pacjentów w dużych odstępach czasu. Wykrycie tego ogniska było możliwe jedynie dzięki zastosowaniu nadzoru molekularnego, który pozwala na bardziej precyzyjne śledzenie pokrewieństwa między izolatami niż tradycyjne metody epidemiologiczne. Wyniki podkreślają konieczność łączenia obu podejść w codziennym nadzorze zakażeń. Umywalki w salach intensywnej terapii stanowią istotne zagrożenie epidemiologiczne i mogą działać jako rezerwuary bakterii, dlatego ich obecność powinna być ponownie rozważona w projektowaniu takich oddziałów.
Artykuł opublikowano w Antimicrobial Resistance & Infection Control.