Kontekst badania
W środowisku szpitalnym nadmierne stosowanie antybiotyków prowadzi do poważnych konsekwencji mikrobiologicznych. Jednym z ich skutków jest selekcja bakterii opornych na wiele leków, które mogą rozprzestrzeniać się w infrastrukturze sanitarnej, m.in. w toaletach. Te miejsca, mimo że często poddawane są intensywnemu czyszczeniu, stanowią punkt styku między mikroorganizmami wydalanymi przez pacjentów a mikrobiotą środowiskową. Szczególnie narażone są oddziały, na których rutynowo stosuje się duże ilości antybiotyków, np. intensywnej terapii.
Badanie koncentruje się na zmianach w strukturze społeczności mikrobiologicznych toalet szpitalnych, zwracając szczególną uwagę na los bakterii komensalnych. Są to drobnoustroje naturalnie bytujące w organizmie człowieka, które nie wywołują chorób, a wręcz przeciwnie – często wspierają funkcjonowanie układu odpornościowego i chronią przed kolonizacją przez patogeny. Ich obecność i różnorodność w środowisku szpitalnym może świadczyć o jego stabilności mikrobiologicznej.
Cele i hipotezy
Autorzy badania postawili sobie za cel ocenę, w jaki sposób poziom ekspozycji na antybiotyki na poszczególnych oddziałach szpitalnych wpływa na skład i różnorodność mikroorganizmów obecnych w toaletach. Główna hipoteza zakładała, że intensywne stosowanie antybiotyków, choć mające na celu ochronę pacjentów przed infekcjami, może prowadzić do homogenizacji mikrobioty środowiskowej, sprzyjając drobnoustrojom opornym, a eliminując wiele korzystnych bakterii komensalnych. Badacze chcieli również sprawdzić, czy takie warunki sprzyjają długotrwałemu przetrwaniu patogenów w środowisku sanitarnym.
Metody badawcze
Badanie miało charakter wieloośrodkowy i objęło osiem szpitali z pięciu krajów. W każdej placówce pobierano próbki z toalet znajdujących się na oddziałach o wysokim i niskim poziomie stosowania antybiotyków. Łącznie zebrano 140 próbek, które następnie poddano analizie przy użyciu sekwencjonowania genu 16S rRNA – techniki umożliwiającej identyfikację i porównanie składu mikrobioty. Zastosowano liczne analizy bioinformatyczne i statystyczne, w tym analizę różnorodności, analizę składu taksonomicznego oraz korelacje między obecnością konkretnych rodzajów bakterii a poziomem ekspozycji na antybiotyki.
Rezultaty badań i ich interpretacja
Wyniki jednoznacznie wskazują, że wysoka ekspozycja na antybiotyki wiąże się ze spadkiem różnorodności mikrobiologicznej środowiska sanitarnego. W toaletach oddziałów, na których intensywnie stosuje się antybiotyki, zaobserwowano mniejszą liczbę gatunków bakterii oraz ograniczoną różnorodność filogenetyczną Równocześnie rosło znaczenie pojedynczych, dominujących drobnoustrojów.
Najbardziej wyróżniającym się taksonem okazał się Enterococcus – rodzaj bakterii, który wykazywał silną i powtarzalną korelację z wysoką ekspozycją na antybiotyki. Gatunki należące do tego rodzaju, zwłaszcza E. faecalis i E. faecium, są dobrze znane jako szpitalne patogeny, odporne na wiele klas antybiotyków. Ich zdolność do przetrwania w trudnych warunkach sprawia, że dominują tam, gdzie naturalna mikrobiota została zubożona.
Z kolei bakterie znane z korzystnego wpływu na zdrowie, takie jak Lactobacillus i przedstawiciele rodziny Bifidobacteriaceae, były znacznie rzadziej wykrywane w próbkach z oddziałów o wysokim zużyciu antybiotyków. Ich wrażliwość na stres środowiskowy i brak odporności na substancje przeciwdrobnoustrojowe powodują, że nie są w stanie przetrwać w takich warunkach. Ograniczona obecność tych bakterii może być oznaką utraty równowagi mikrobiologicznej i potencjalnego ryzyka kolonizacji przez patogeny.
Warto zauważyć, że zmiany w składzie mikrobiologicznym toalet mogą wynikać nie tylko z samej ekspozycji na antybiotyki, lecz także z profilu pacjentów oraz sposobu czyszczenia toalet. Niemniej jednak dane wskazują, że to właśnie stosowanie antybiotyków jest głównym czynnikiem selekcyjnym.
Wnioski
Badanie wykazało, że stosowanie antybiotyków w szpitalach ma znaczący wpływ nie tylko na zdrowie pacjentów, ale również na mikrobiologiczną równowagę otaczającego ich środowiska. Toalety w oddziałach o wysokim zużyciu antybiotyków stają się miejscem selekcji i przetrwania bakterii potencjalnie niebezpiecznych, takich jak Enterococcus, przy jednoczesnym zaniku pożytecznej mikroflory. Zmniejszona różnorodność biologiczna i przewaga jednego rodzaju bakterii mogą prowadzić do powstania trwałych rezerwuarów oporności na antybiotyki. Dlatego autorzy podkreślają pilną potrzebę podejścia zintegrowanego, obejmującego zarówno racjonalne stosowanie antybiotyków, jak i zarządzanie środowiskiem szpitalnym z myślą o zachowaniu równowagi mikrobiologicznej.
Ograniczenia zakresu badawczego
Autorzy nie dysponowali bezpośrednimi danymi dotyczącymi zużycia antybiotyków w analizowanych oddziałach. Dodatkowo, metoda sekwencjonowania nie pozwalała na identyfikację bakterii do poziomu gatunku czy szczepu, co utrudnia ocenę klinicznego ryzyka związanego z obecnością Enterococcus. Nie uwzględniono również innych potencjalnych źródeł bakterii w środowisku szpitalnym, takich jak umywalki czy prysznice.
Artykuł opublikowano w Antimicrobial Resistance & Infection Control.