Kontekst badania
Pseudomonas aeruginosa jest bakterią zdolną do długotrwałego zasiedlania środowisk związanych z wodą, w tym końcowych odcinków instalacji wodociągowych oraz elementów instalacji kanalizacyjnych. Szczególnie sprzyjające warunki występują w pobliżu punktów czerpalnych i umywalek, gdzie dostępne są woda, wilgoć i tlen. Bakteria może tworzyć biofilm, który zwiększa jej odporność na niekorzystne warunki środowiskowe i część stosowanych środków dezynfekcyjnych. Z instalacji może być przenoszona na pacjentów bezpośrednio przez wodę, aerozol i rozpryski albo pośrednio poprzez ręce personelu i wyposażenie. Problem ma szczególne znaczenie w oddziałach intensywnej terapii, neonatologii i onkologii, gdzie leczeni są pacjenci o obniżonej odporności. Autorzy zwracają uwagę, że zakażenia związane z instalacjami wodnymi mogą przez długi czas pozostawać niezauważone, ponieważ nie zawsze występują jako wyraźne ogniska epidemiczne, lecz jako pojedyncze przypadki oddzielone długimi okresami bez zakażeń.
Cele i hipotezy
Celem badania była ocena długoterminowego utrzymywania się P. aeruginosa oraz potencjalnego ryzyka transmisji pomiędzy środowiskiem instalacji wodnych a pacjentami dużego specjalistycznego szpitala dziecięcego w północno-zachodniej Anglii. Autorzy przeanalizowali rozkład genotypów bakterii wykrywanych w okresie dziewięciu lat, poszukując przypadków, w których ten sam profil genetyczny pojawiał się zarówno w próbkach środowiskowych, jak i klinicznych, oraz oceniali kolejność tych wykryć w czasie.
Metody badawcze
Badanie przeprowadzono retrospektywnie w Alder Hey Children’s Hospital, nowym, 330-łóżkowym szpitalu otwartym w 2015 r., w którym ponad 80% łóżek znajduje się w jednoosobowych pokojach z własnym węzłem sanitarnym. Obiekt zaprojektowano zgodnie z brytyjskimi wymaganiami technicznymi dla instalacji sanitarnych, a w każdym pokoju pacjenta znajdowała się co najmniej jedna umywalka do mycia rąk. W obszarach opieki nad pacjentami podwyższonego ryzyka wodę z punktów czerpalnych badano co sześć miesięcy na obecność P. aeruginosa. Dodatkowe próbki pobierano w przypadku podejrzenia transmisji lub ciężkiego przebiegu zakażenia. Analizowano izolaty środowiskowe pochodzące m.in. z punktów czerpalnych, umywalek, natrysków i wanien oraz izolaty kliniczne. Do porównywania bakterii zastosowano genotypowanie metodą VNTR, czyli analizę zmienności liczby powtórzeń określonych fragmentów DNA. Izolaty o identycznym profilu VNTR traktowano jako należące do tej samej grupy genetycznej, czyli reprezentujące ten sam badany genotyp. Po usunięciu duplikatów do analizy włączono 404 izolaty z lat 2016–2024: 297 klinicznych i 107 środowiskowych.
Rezultaty badań i ich interpretacja
Autorzy wyodrębnili 56 grup genetycznych, z których każda obejmowała co najmniej dwa izolaty o identycznym profilu VNTR. Liczebność takich grup wynosiła od 2 do 20 izolatów. Dziewięć grup obejmowało wyłącznie izolaty środowiskowe, 34 wyłącznie kliniczne, natomiast 13 zawierało oba typy próbek. W 39 grupach ten sam genotyp był wykrywany przez okres od jednego roku do ponad ośmiu lat. Najdłużej obserwowano genotyp obejmujący 20 izolatów, wykrywany od lipca 2016 do grudnia 2024 r. W tej grupie znalazło się 17 izolatów środowiskowych i trzy kliniczne, w tym jeden wyizolowany z krwi. Większość izolatów środowiskowych tej grupy pochodziła z punktów instalacji w obszarach opieki krytycznej. Wynik ten wskazuje, że określony genotyp bakterii mógł utrzymywać się w środowisku szpitalnym praktycznie przez cały analizowany okres.
Szczególne znaczenie miała kolejność wykrywania bakterii. W 10 grupach genetycznych izolaty środowiskowe pojawiały się wcześniej niż odpowiadające im genetycznie izolaty kliniczne. Dwie z tych grup obejmowały również izolaty uznane za inwazyjne. Taki układ czasowy nie stanowi bezpośredniego dowodu transmisji z instalacji do pacjenta, ale wspiera hipotezę, że instalacja wodna może być trwałym rezerwuarem bakterii i potencjalnym źródłem kolonizacji lub zakażeń. Autorzy nie wykazali natomiast statystycznie istotnego związku pomiędzy konkretnym genotypem a inwazyjnością zakażenia.
Z perspektywy projektowania i eksploatacji instalacji istotne jest to, że problem wystąpił w nowym obiekcie zbudowanym zgodnie z obowiązującymi wymaganiami technicznymi i objętym regularnym monitoringiem wody. Wyniki wskazują więc, że samo spełnienie wymagań projektowych nie eliminuje ryzyka długotrwałego zasiedlenia instalacji przez P. aeruginosa. Kluczowe pozostają ciągły nadzór mikrobiologiczny, analiza danych w dłuższej perspektywie oraz odpowiednie działania eksploatacyjne i przeciwepidemiczne.
Wnioski
Badanie wykazało, że niektóre genotypy P. aeruginosa mogą pozostawać obecne w szpitalnej infrastrukturze wodnej przez wiele lat, a ich występowanie czasowo pokrywa się z obecnością genetycznie zgodnych izolatów u pacjentów. Autorzy wskazują na potrzebę ciągłego monitorowania jakości mikrobiologicznej wody oraz wykorzystywania danych epidemiologicznych i genetycznych do optymalizacji zasad bezpiecznego użytkowania instalacji wodnych w placówkach ochrony zdrowia, zwłaszcza w środowiskach pediatrycznych o podwyższonym ryzyku.
Ograniczenia zakresu badawczego
Badanie miało charakter retrospektywny i nie obejmowało systematycznego genotypowania wszystkich wykrytych izolatów. Zmienna częstotliwość pobierania próbek mogła wpływać na obserwowany czas utrzymywania się poszczególnych genotypów. Ograniczone dane kliniczne mogły prowadzić do niedoszacowania zakażeń inwazyjnych, a w przypadku 89% izolatów brakowało dokładnych informacji o lokalizacji pobrania próbki, np. numeru pomieszczenia, co uniemożliwiło analizę przestrzennego rozprzestrzeniania się bakterii. Nie można było również jednoznacznie określić, czy poszczególne zakażenia rozpoczęły się w szpitalu czy poza nim. Z tego względu zgodność genetyczna i następstwo czasowe wskazują na prawdopodobną rolę instalacji jako rezerwuaru, lecz nie pozwalają potwierdzić kierunku transmisji w każdym przypadku.
Artykuł dostępny na stronie czasopisma Journal of Hospital Infection