Kontekst badania
Środowisko szpitalne jest miejscem, w którym występuje szeroka różnorodność mikroorganizmów. Bakterie mogą pochodzić od pacjentów, personelu medycznego, sprzętu, a także z powietrza i wody. Szczególnym miejscem ich gromadzenia są odpływy umywalek, które mogą stanowić rezerwuar bakterii i źródło zakażeń szpitalnych. Niektóre z tych bakterii posiadają mechanizmy oporności na antybiotyki, co zwiększa ryzyko ich transmisji i infekcji u pacjentów. Dotychczasowe badania koncentrowały się głównie na oddziałach intensywnej terapii i znanych patogenach, często wykorzystując metody genetyczne, które nie pozwalają na izolację bakterii. Celem niniejszego badania było określenie składu bakteryjnego odpływów w różnych oddziałach szpitalnych oraz ocena obecności bakterii opornych na antybiotyki.
Cele i hipotezy
Badanie miało na celu: Określenie różnorodności bakterii obecnych w odpływach umywalek w różnych oddziałach szpitalnych. Sprawdzenie, czy odpływy te stanowią rezerwuar bakterii opornych na antybiotyki. Porównanie składu mikrobiologicznego między oddziałami i analiza zmian w czasie. Autorzy założyli, że odpływy będą zawierać różnorodne gatunki bakterii, a niektóre z nich będą wykazywać oporność na antybiotyki, co może stanowić potencjalne zagrożenie dla pacjentów.
Metody badawcze
Badanie było prowadzone przez rok (marzec 2022 – marzec 2023) i obejmowało pięć różnych oddziałów szpitalnych: intensywnej terapii, internistyczny, hematologiczny, krótkiego pobytu oraz laboratorium mikrobiologiczne. Próbki pobierano czterokrotnie w ciągu roku. Analizowano je za pomocą hodowli na różnych podłożach mikrobiologicznych, zarówno selektywnych (z dodatkiem antybiotyków), jak i nieselektywnych. Łącznie uzyskano 1058 izolatów bakteryjnych, które identyfikowano za pomocą spektrometrii mas i sekwencjonowania genu 16S rRNA. Wybrane szczepy poddano testom wrażliwości na antybiotyki.
Rezultaty badań i ich interpretacja
Największą różnorodność bakterii stwierdzono w oddziałach intensywnej terapii i internistycznym. Były to także oddziały o najwyższym ryzyku zakażeń, ze względu na częsty kontakt pacjentów i personelu z wodą w umywalkach. W skład bakterii dominujących w odpływach wchodziły głównie przedstawiciele rodzajów Pseudomonas i Stenotrophomonas. Najczęściej izolowanym gatunkiem była Pseudomonas aeruginosa, bakteria znana ze swojej zdolności do tworzenia biofilmów oraz wysokiej oporności na antybiotyki.
Mimo że ogólny skład bakteryjny był podobny we wszystkich oddziałach, poszczególne gatunki zmieniały się w zależności od czasu poboru próbek. Świadczy to o dynamicznej kolonizacji odpływów i rotacji mikroorganizmów, co może być wynikiem wpływu czynników zewnętrznych, takich jak procedury czyszczenia, przepływ pacjentów czy stosowanie antybiotyków. Odpływy w laboratorium mikrobiologicznym wykazywały najniższą różnorodność bakteryjną, prawdopodobnie ze względu na częstą dezynfekcję.
Testy antybiotykowe wykazały, że niemal wszystkie analizowane szczepy bakterii były oporne na co najmniej trzy klasy antybiotyków, co kwalifikuje je jako wielooporne. Szczególnie niepokojąca była obecność antybiotykoopornych szczepów Pseudomonas aeruginosa oraz Klebsiella pneumoniae. Analiza genetyczna wykazała, że w 22 izolatów obecne były geny blaVIM, które kodują enzymy karbapenemazy, zdolne do neutralizacji działania antybiotyków z grupy karbapenemów. Szczepy te wykryto głównie w oddziałach intensywnej terapii i internistycznym, co sugeruje, że są to kluczowe miejsca rozprzestrzeniania się opornych bakterii.
Obecność bakterii o wysokiej oporności w odpływach umywalek potwierdza, że mogą one stanowić rezerwuar patogenów szpitalnych. Bakterie te mogą być przenoszone na ręce personelu medycznego podczas mycia rąk lub poprzez aerozole wodne generowane podczas korzystania z umywalek. Szczególnie alarmujące jest to, że w odpływach wykryto nie tylko dobrze znane patogeny, ale także bakterie rzadziej badane w kontekście zakażeń szpitalnych, takie jak Stenotrophomonas maltophilia czy Brucella anthropi, które mogą być groźne dla pacjentów z osłabioną odpornością.
Porównanie próbek pobranych w różnych porach roku nie wykazało istotnego wpływu sezonowości na skład bakteryjny. Wyniki sugerują, że odpływy szpitalne mogą być stałym rezerwuarem opornych bakterii, niezależnie od zmian temperatury otoczenia czy innych czynników sezonowych.
Wnioski
Badanie potwierdziło, że odpływy umywalek w szpitalach mogą stanowić rezerwuar zarówno znanych, jak i nowych patogenów. Wiele z tych bakterii wykazuje wysoki poziom oporności na antybiotyki, co stanowi istotne zagrożenie dla pacjentów, zwłaszcza tych przebywających na oddziałach intensywnej terapii. Wyniki badania wskazują na potrzebę monitorowania mikrobiomu odpływów oraz wdrażania skuteczniejszych metod czyszczenia i dezynfekcji. Istotnym elementem kontroli zakażeń powinno być także ograniczenie użycia antybiotyków w placówkach medycznych, ponieważ nadmierne stosowanie tych leków prowadzi do selekcji opornych szczepów bakterii. Należy także rozważyć zastosowanie nowych technologii, takich jak środki dezynfekcyjne o przedłużonym działaniu lub mechaniczne bariery ograniczające rozprzestrzenianie się bakterii w odpływach.
Ograniczenia zakresu badawczego
Badanie zostało przeprowadzone w jednym szpitalu, co może ograniczać możliwość uogólnienia wyników na inne placówki medyczne. Ponadto metody hodowlane mogą nie wykrywać wszystkich obecnych bakterii, szczególnie tych trudnych do wyhodowania w warunkach laboratoryjnych. Dalsze badania powinny obejmować porównanie odpływów w różnych szpitalach oraz analizę powiązań między bakteriami obecnymi w odpływach a zakażeniami u pacjentów.
Artykuł opublikowany w Frontiers in Microbiology.