Kontekst badania
W szpitalnych oddziałach intensywnej terapii umywalki są nie tylko elementem wyposażenia, ale mogą również stanowić źródło zakażeń. Na wewnętrznych ściankach odpływów często tworzą się biofilmy – skupiska bakterii otoczonych lepką substancją, które są odporne na działanie środków czyszczących. W takich biofilmach mogą znajdować się bakterie oporne na antybiotyki oraz geny odpowiadające za tę oporność. Mimo że biofilmy te mogą stanowić zagrożenie dla pacjentów, rutynowy nadzór nad nimi nie jest standardem w szpitalach. Nadal nie wiadomo, w jakim stopniu czyszczenie i dezynfekcja umywalek, skład środowiska bakteryjnego czy różnice pomiędzy oddziałami wpływają na obecność i rozprzestrzenianie się genów oporności.
Cele i hipotezy
Celem badania było sprawdzenie, czy skład bakterii zasiedlających odpływy umywalek oraz stosowanie dezynfekcji mają wpływ na obecność genów oporności na antybiotyki. Naukowcy porównali dwa oddziały intensywnej terapii w jednym szpitalu – noworodkowy, w którym umywalki są regularnie dezynfekowane, oraz dla dorosłych, gdzie dezynfekcja odbywa się tylko sporadycznie. Zakładano, że różnice w mikrobiocie oraz w procedurach higienicznych będą miały wpływ na różnorodność i ilość genów oporności obecnych w biofilmach i ściekach.
Metody badawcze
Przez cztery miesiące pobierano próbki z biofilmów wewnątrz odpływów umywalek oraz ze ścieków odprowadzanych z obu oddziałów. Przeprowadzono hodowle bakterii w celu określenia ich liczby i rodzaju, a także wykonano testy wrażliwości na antybiotyki. Skład całej społeczności bakteryjnej określono za pomocą sekwencjonowania genu 16S rRNA. Obecność genów oporności analizowano metodą ilościowej reakcji PCR, obejmującą ponad 80 różnych genów związanych z antybiotykoopornością i przenoszeniem tej cechy między bakteriami.
Rezultaty badań i ich interpretacja
Badania wykazały istotne różnice w składzie bakterii tworzących biofilmy w odpływach. W oddziale noworodkowym dominowały mniej groźne bakterie, takie jak Achromobacter czy Serratia, natomiast w odpływach z oddziału dla dorosłych częściej występowały bakterie potencjalnie chorobotwórcze, jak Pseudomonas czy Klebsiella. Dezynfekcja umywalek w oddziale noworodkowym zdawała się ograniczać obecność niektórych bakterii, ale nie wpływała na ogólną różnorodność genów odpowiedzialnych za oporność.
Najciekawsze okazało się jednak to, że mimo znacznych różnic w składzie bakteryjnym biofilmów, poziom i różnorodność genów oporności na antybiotyki pozostawały bardzo podobne w obu oddziałach. Geny te były obecne niezależnie od tego, jakie bakterie dominowały w danym miejscu oraz czy odpływ był dezynfekowany regularnie, czy nie. Może to sugerować, że raz wprowadzone do środowiska szpitalnego geny oporności utrzymują się w biofilmach przez długi czas, niezależnie od tego, jak zmienia się mikrobiota.
Z kolei w próbkach ścieków odprowadzanych z oddziałów wykazano większe zróżnicowanie zarówno bakterii, jak i genów oporności. W ściekach z oddziału dla dorosłych wykryto znacznie więcej bakterii opornych na karbapenemy – antybiotyki stosowane w leczeniu najcięższych zakażeń. Również zestaw genów oporności różnił się między oddziałami: ścieki z oddziału dla dorosłych zawierały więcej genów oporności na chinolony i inne leki, natomiast ścieki z oddziału noworodkowego wykazywały większą obecność genów związanych z opornością bakterii Gram-dodatnich.
Wnioski
Biofilmy w odpływach umywalek różniły się składem bakteryjnym pomiędzy oddziałami, ale zawierały podobny zestaw genów oporności na antybiotyki. Oznacza to, że stosowanie dezynfekcji może ograniczać liczbę niektórych bakterii, ale nie eliminuje genów oporności, które mogą przetrwać w środowisku niezależnie od zmieniającej się mikrobioty. W odróżnieniu od biofilmów, ścieki lepiej odzwierciedlały różnice między oddziałami i zawierały więcej bakterii opornych na leczenie, szczególnie w oddziale dla dorosłych. Wyniki sugerują, że monitorowanie ścieków może być skutecznym narzędziem w kontroli ryzyka zakażeń szpitalnych związanych z opornością na antybiotyki.
Ograniczenia zakresu badawczego
Badanie nie obejmowało analizy wody stojącej w umywalkach ani pobierania wymazów z powierzchni wokół umywalek, które również mogą być źródłem bakterii opornych. Nie przeprowadzono także analizy na poziomie konkretnych szczepów bakteryjnych, co uniemożliwia bezpośrednie powiązanie znalezisk z biofilmów ze szczepami obecnymi u pacjentów. Ponadto w analizie genów oporności uwzględniano również materiał genetyczny pochodzący z martwych bakterii, co mogło wpływać na wyniki i utrudniać ocenę związku między żywą mikrobiotą a obecnością genów oporności.
Artykuł opublikowano w Water Research.