Proces ponownego tworzenia się biofilmów bakteryjnych w umywalkach szpitalnych

Kontekst badania

Szpitalne umywalki, a szczególnie ich odpływy, mogą być źródłami drobnoustrojów chorobotwórczych powodujących zakażenia szpitalne. Bakterie te mogą migrować w górę do sitek odpływowych, a następnie rozprzestrzeniać się przez rozpryski wody do otoczenia i pacjentów. Choć czyszczenie powierzchni zlewu jest powszechnie stosowaną metodą prewencji, skuteczność i trwałość tego działania w rzeczywistych warunkach pozostaje nie do końca poznana.

Cele i hipotezy

Badanie miało na celu szczegółowe określenie składu taksonomicznego oraz liczebności mikroorganizmów obecnych w różnych elementach szpitalnych umywalek. Autorzy postanowili również zbadać, w jaki sposób i z jakich źródeł dochodzi do ponownego zasiedlania powierzchni umywalek przez bakterie po ich dezynfekcji. Przyjęto hipotezę, że choć czyszczenie powierzchni umywalek prowadzi do istotnego spadku liczby drobnoustrojów, bakterie szybko powracają – przede wszystkim z biofilmów odpływowych oraz z wody pobieranej z sieci wodociągowej.

Metody badawcze

Próbki pobrano ze zlewów na oddziale hematologii szpitala Yale New Haven. Pobrano 251 próbek z wody, sitek odpływów, umywalek, wodę z syfonów i biofilmów, zarówno przed jak i po dezynfekcji (do 7 dni). Analizowano liczebność bakterii metodami hodowlanymi, cyfrowym PCR kroplowym (ddPCR), spektrometrią mas MALDI-ToF oraz sekwencjonowaniem genu 16S rRNA. Przeprowadzono również analizę źródeł drobnoustrojów i czynników wpływających na ich obecność.

Rezultaty badań i ich interpretacja

Największe stężenia bakterii odnotowano w biofilmach znajdujących się wewnątrz odpływów umywalek. Mniejsze, lecz wciąż znaczne ilości mikroorganizmów wykryto w wodzie pobranej z syfonów oraz w wodzie z wylewki. Natomiast liczebność bakterii obecnych na powierzchniach umywalek, takich jak sitka w odpływach i misy umywalkowe, była zdecydowanie niższa.

Dezynfekcja powierzchni umywalek przynosiła krótkotrwały efekt – tuż po czyszczeniu liczba bakterii znacząco malała, a drobnoustroje były często niewykrywalne metodami hodowlanymi. Jednak już po 24 godzinach liczba kopii genów bakteryjnych powracała do ponad 80% poziomu sprzed czyszczenia, a po siedmiu dniach często przewyższała wartości wyjściowe. Wyniki te sugerują, że dezynfekcja powierzchni umywalek przynosi jedynie krótkotrwały efekt, ponieważ bakterie bardzo szybko ponownie zasiedlają oczyszczone miejsca.

Analiza źródeł bakterii wykazała, że po tygodniu od czyszczenia około 9,2% mikroorganizmów obecnych na sitkach w odpływach pochodziło z biofilmów wewnątrz rur, a 15,7% – z wody z sieci wodociągowej. Pozostałe bakterie najprawdopodobniej pochodziły z powietrza, kontaktu ze skórą użytkowników (np. podczas mycia rąk) lub innych niezidentyfikowanych źródeł.

Skład mikrobiologiczny różnił się w zależności od miejsca pobrania próbki. Odpływy zawierały głównie bakterie z rodzajów Novosphingobium i Sphingobium, a także potencjalnie patogenne Acinetobacter, Pseudomonas, Legionella i Stenotrophomonas. Z kolei powierzchnie umywalek – zarówno misy, jak i sitka – były bogate w bakterie należące do rodzaju Mycobacterium, Methylobacterium-Methylorubrum oraz mikroorganizmy typowe dla ludzkiej skóry, takie jak Staphylococcus i Corynebacterium.

Lokalizacja umywalki miała istotny wpływ na liczebność i skład drobnoustrojów. Umywalki znajdujące się na korytarzach, które były intensywniej użytkowane, wykazywały wyższe stężenia bakterii zarówno w odpływach, jak i na powierzchniach. Częstsze korzystanie z tych urządzeń mogło sprzyjać wzrostowi mikroorganizmów poprzez zwiększenie wilgotności, temperatury i dostępności substancji odżywczych.

Mimo że niektóre bakterie obecne w środowisku umywalek były identyczne na poziomie rodzaju z tymi wyizolowanymi od pacjentów (np. z próbek krwi czy moczu), nie stwierdzono dokładnych zbieżności gatunkowych w tym samym czasie i miejscu. Wyniki te sugerują potencjalne, lecz nieskonkretyzowane powiązania między środowiskiem umywalek a zakażeniami szpitalnymi.

Ograniczenia zakresu badawczego

Badanie zostało przeprowadzone wyłącznie na jednym typie umywalek, co ogranicza możliwość uogólnienia uzyskanych wyników na inne konstrukcje i warunki użytkowania. Autorzy nie zdołali również zidentyfikować wszystkich potencjalnych źródeł drobnoustrojów – takich jak powietrze w pomieszczeniach czy ręce personelu medycznego – co może mieć znaczenie dla pełnego zrozumienia mechanizmów ponownego zasiedlania powierzchni.

Artykuł opublikowano w Journal of Hospital Infection.