Kontekst badania
W instalacjach wodnych budynków opieki zdrowotnej, zwłaszcza w odpływach umywalek, rozwijają się biofilmy zawierające bakterie oportunistyczne. Takie mikroorganizmy mogą być źródłem zakażeń związanych z pobytem w szpitalu. W trakcie korzystania z umywalek biofilm może zostać naruszony, a mikroorganizmy unoszone w powietrzu wraz z kropelkami wody. Wcześniejsze prace laboratoryjne sugerowały ten mechanizm, jednak brakowało danych z rzeczywistych pomieszczeń szpitalnych. Niniejsze badanie miało wypełnić tę lukę, analizując proces emisji mikroorganizmów z odpływów do otoczenia pacjentów.
Cele i hipotezy
Autorzy postawili sobie za cel zbadanie, czy bakterie obecne w biofilmach odpływów rzeczywiście przedostają się do powietrza i na powierzchnie sal szpitalnych podczas normalnego użytkowania umywalek. Zakładano, że mikroorganizmy mogą być emitowane w formie aerozoli i kropelek wody, tworząc możliwą drogę kontaktu między systemem wodnym a środowiskiem pacjenta.
Metody badawcze
Badania prowadzono w siedemnastu salach pacjentów w dużym szpitalu uniwersyteckim. Po wypisie pacjentów pobierano próbki z wnętrza odpływów, z powierzchni umywalek, z kropel wody osadzających się w pobliżu oraz z powietrza w pomieszczeniu. Próbki analizowano zarówno klasycznymi metodami hodowlanymi, jak i nowoczesnymi technikami molekularnymi – spektrometrią mas (MALDI-TOF), sekwencjonowaniem całych genomów bakterii (WGS) oraz analizą 16S rDNA, pozwalającą określić skład gatunkowy mikroflory.
Rezultaty badań i ich interpretacja
W biofilmach odpływów wykryto wiele gatunków bakterii oportunistycznych, między innymi Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae i Stenotrophomonas maltophilia. Te same gatunki pojawiały się również w próbkach aerozoli i kropelek wody zbieranych z otoczenia umywalek. Najbardziej przekonujący dowód transmisji uzyskano w przypadku Stenotrophomonas maltophilia: analiza sekwencji całych genomów wykazała, że bakterie z biofilmu odpływu i z kropelek wody miały identyczny układ pojedynczych nukleotydów, co jednoznacznie wskazuje na wspólne źródło.
Porównanie składu mikroflory powietrza w salach (zebranej w postaci osiadłego kurzu) i mikroflory biofilmów wykazało znaczne podobieństwo między nimi. Badania statystyczne nie potwierdziły istotnych różnic, co sugeruje, że mikroorganizmy z odpływów faktycznie wpływają na skład bakteryjny powietrza w salach. Dalsza analiza kierunku przenoszenia mikroorganizmów wykazała, że przepływ bakterii zachodzi przede wszystkim z odpływów w stronę pomieszczenia – do powietrza i na pobliskie powierzchnie – a nie odwrotnie. Zjawisko to stanowi potencjalny mechanizm pośredniego kontaktu pacjenta z bakteriami bytującymi w instalacjach wodnych.
Wnioski
Wyniki badań dowodzą, że odpływy umywalek w salach pacjentów mogą być aktywnym źródłem rozprzestrzeniania się bakterii oportunistycznych w środowisku szpitalnym. Mikroorganizmy z biofilmów są unoszone w powietrzu podczas zwykłego korzystania z umywalek, co prowadzi do ich osadzania się na powierzchniach w zasięgu pacjenta. Zrozumienie tego procesu ma kluczowe znaczenie dla inżynierii sanitarnej i projektowania systemów wodnych w placówkach medycznych. Odpowiednie zarządzanie biofilmami i modyfikacja konstrukcji umywalek mogą ograniczyć ryzyko emisji bakterii.
Ograniczenia zakresu badawczego
Nie wszystkie bakterie udało się zidentyfikować ze względu na ograniczenia techniczne instrumentów. W pomieszczeniach mogły występować również inne źródła drobnoustrojów, takie jak toalety, co mogło częściowo zaburzać wyniki. Badanie nie obejmowało analizy faktycznych zakażeń pacjentów, więc jego wnioski dotyczą wyłącznie potencjalnych mechanizmów narażenia, a nie potwierdzonych przypadków chorobowych.
Artykuł opublikowano w American Journal of Infection Control