Nauka i technika

Jak elementy genetyczne wpływają na transmisję?

  • 26 kwietnia, 2023
  • 11 min read
Jak elementy genetyczne wpływają na transmisję?


Światowa Organizacja Zdrowia i CDC ogłosiły, że infekcje Enterobacterales oporne na karbapenemy stanowią pilne zagrożenie dla zdrowia publicznego. Infekcje nie są łatwe do leczenia i charakteryzują się wysoką śmiertelnością. Jednak wszystkie te infekcje są różne. W jaki sposób posiadanie genu karbapenemazy wpływa na śmiertelność pacjentów z zakażeniami Enterobacterales opornymi na karbapenemy?

Lucy Witt, MD, MPH, stypendystka trzeciego roku chorób zakaźnych na Uniwersytecie Emory w Atlancie, przedstawiła plakat w tym roku na SHEA, który odbył się w Seattle, Waszyngton, 11-14 kwietnia 2023 r. opornych Enterobacterales w Atlancie w stanie Georgia w latach 2011-2020. Rozmawiała z Kontrola infekcji dzisiaj® (ICT®) o jej prezentacji. Rozmawiała z ICT również w zeszłym roku.

ICT: Proszę wyjaśnić swoje badanie i dlaczego informacje są ważne.

Lucy Witt, lekarz medycyny, MPH: Ten plakat szczegółowo opisuje badanie, które zakończyliśmy w zeszłym roku tutaj, w Atlancie, które obejmowało wszystkich pacjentów w Atlancie w stanie Georgia, obszarze metropolitalnym z infekcjami Enterobacterales opornymi na karbapenemy, jak ty i twoi słuchacze prawdopodobnie wiecie; są to pilne zagrożenia dla zdrowia publicznego, jak stwierdziły zarówno Światowa Organizacja Zdrowia, jak i CDC. Jednym z głównych powodów, dla których ludzie martwią się infekcjami Enterobacterales opornymi na karbapenemy, jest to, że są one trudne do leczenia. Antybiotyki z grupy karbapenemów są już antybiotykami o szerokim spektrum działania, zarezerwowanymi dla bardzo ciężkich i lekoopornych infekcji. Ale w szczególności mechanizm oporności, który nadaje tę oporność karbapenemom, można czasami znaleźć w tych ruchomych, przenoszonych elementach genetycznych zwanych plazmidami. Więc to jest problem kontroli infekcji. Ludzie martwią się tym, ponieważ te ruchome elementy mogą rozprzestrzeniać się między bakteriami u tego samego pacjenta. Potem, oczywiście, bardzo troskliwie od jednego pacjenta do drugiego. Jest to więc zarówno troska o ogólne samopoczucie i śmiertelność pacjenta, ponieważ wiąże się z wysoką śmiertelnością w przypadku tego typu infekcji, ale także o kontrolę infekcji. Pytanie, na które chcemy odpowiedzieć w naszym badaniu, brzmiało, po pierwsze, ile z tych opornych na karbapenemy Enterobacteriaceae infekcje mają te geny karbapenemazy, te potencjalnie przenoszone elementy genetyczne? Ponieważ wiemy z innych badań, że nie wszystkie z nich to robią.

W obecnym środowisku epidemiolodzy opieki zdrowotnej stoją przed wieloma wyzwaniami; największym może być wypalenie. Obejmuje to wiele problemów, które obserwujemy, wiesz, pracownicy służby zdrowia, od pielęgniarek, przez lekarzy, po służby środowiskowe, po oczywiście osoby zajmujące się zapobieganiem zakażeniom są przemęczone. Minęło kilka długich lat z COVID-19. I zarówno długie godziny, jak i to, że inni pracownicy służby zdrowia ze społeczeństwem kwestionują to, co robią, kwestionują podejmowanie decyzji, kwestionują naukę, której używamy do kierowania naszymi decyzjami, i nieustanną obronę naszych wyborów. To stworzyło wiele wypalenia.

Następnie, czy istnieje różnica w śmiertelności między pacjentami z tymi potencjalnie zakaźnymi elementami genetycznymi, tymi genami karbapenemazy, a tymi bez, ponieważ istnieją inne sposoby na uzyskanie oporności na antybiotyki karbapenemowe? Więc zebraliśmy dane na temat wszystkich opornych na karbapenemy Enterobacteriaceae infekcji w obszarze metropolitalnym Atlanty w latach 2011-2020. Zebraliśmy te informacje o tych infekcjach w ramach programu Georgia Emerging Infections. Jest to aktywny program nadzoru populacyjnego i laboratoryjnego, który zbiera izolaty infekcji z laboratoriów w obszarze metropolitalnym Atlanty, a następnie wykorzystuje abstrakcję wykresów, aby uzyskać szczegółowe informacje o pacjentach dotkniętych tymi infekcjami.

Warto przeczytać!  Amerykańska FDA zatwierdza lek na genetyczny zespół Retta firmy Acadia

Zebraliśmy dane dotyczące 284 izolatów, które przeszły sekwencjonowanie całego genomu przez nasze laboratorium badawcze w Emory [University] lub CDC, ponieważ CDC pomaga finansować program Georgia Emerging Infections. Obejmuje to zakażenia z miejsc sterylnych, takich jak krew, i niesterylnych, takich jak mocz. Odkryliśmy, że około 60% bakterii powodujących te infekcje miało gen karbapenemazy. I Klebsiella zapalenie płuc było wyraźnie widoczne pod względem posiadania genu karbapenemazy. Ponad 84 proc Klebsiella pneumoniae izolatów miało te geny. Więc to jest bakteria, która najprawdopodobniej ma jeden z tych genów, a najczęstszym typem karbapenemazy był KPC-3. Są one zgodne z tym, co wiemy, że jest normalne lub zostało wcześniej opisane w Stanach Zjednoczonych.

Więc KPC-3 [K pneumoniae carbapenemases, KPC ] jest najczęstszym genem karbapenemazy w Stanach Zjednoczonych. Nie stwierdziliśmy różnicy w śmiertelności między pacjentami, którzy mieli gen karbapenemazy lub byli oporni na karbapenemy poprzez inne mechanizmy, co mnie nie zdziwiło, że, jak wspomniałem wcześniej, jeśli masz infekcję Enterobacterales oporną na karbapenemy, masz ograniczone możliwości leczenia niezależnie od mechanizmu oporności, zwłaszcza przed erą nowych beta-laktamowych inhibitorów beta-laktamazy, które zostały zatwierdzone przez FDA około 2015 roku, w samym środku naszego okresu badawczego. Odkryliśmy również, że w infekcjach genami karbapenemazy występowała duża liczba genów beta-laktamazy o rozszerzonym spektrum – kolejny mechanizm oporności. Ale potem, u pacjentów, którzy byli oporni na karbapenemy, ale nie mieli genu karbapenemazy, widzieliśmy wiele genów AMP C, innego genu mechanizmu oporności.

I tak interesujące nieprawidłowości genetyczne w 2 różnych grupach wydają się być różne, w zależności od tego, czy masz gen karbapenemazy. Dane te były bardzo podobne do tego, co odnotowano w kohortach krajowych. Na przykład Crackle-2 było ogólnokrajowym badaniem genów karbapenemazy; odkryli podobne wskaźniki genów karbapenemazy i Enterobacterales opornych na karbapenemy, a także nie stwierdzili różnicy w śmiertelności, jeśli masz gen karbapenemazy w porównaniu z brakiem genu, były inne badania, które mogą sugerować ryzyko śmiertelności w przypadku karbapenemazy genów, ale to nie to, co znaleźliśmy. I robię. Więc była debata. To dodaje więcej danych do koncepcji, że nie ma znaczenia, dlaczego jesteś odporny na karbapenemy; musisz być ostrożny i upewnić się, że jesteś leczony prawidłowo, niezależnie od mechanizmu działania. Uważam, że nowsze leki, jak już wspomniałem, nowsze beta-laktamy, inhibitory beta-laktamazy, cefiderokol, nowa cefalosporyna i erawacyklina, zmieniły trochę grę z Enterobacterales opornymi na karbapenemazę i dały więcej opcje leczenia tych infekcji i pomogły nam stworzyć bardzo szczegółowe opcje leczenia.

Warto przeczytać!  Złamanie tajemnicy kurzych jaj

Towarzystwo Chorób Zakaźnych w Ameryce wydało wytyczne dotyczące leczenia tych chorób i ma konkretne zalecenia, które dostosowują leczenie do mechanizmu oporności. Idąc dalej, możemy zauważyć różnicę w korzyściach związanych ze śmiertelnością, w zależności od mechanizmu oporności, ponieważ teraz wiemy, że jeśli masz KPC, prawdopodobnie powinieneś stosować 1 lek, a jeśli nie, inny lek może być w porządku. Dane te prawdopodobnie ulegną zmianie w miarę postępów. Z punktu widzenia zapobiegania zakażeniom i ich kontroli, ponieważ możemy szybciej i skuteczniej identyfikować pacjentów z genami karbapenemazy, będziemy mogli badać, czy rozprzestrzeniają się na innych pacjentów, głównie od pacjentów z genami karbapenemazy. Czy to tych pacjentów powinniśmy izolować i zapewnić środki ostrożności w kontakcie? A może wszyscy pacjenci z Enterobacterales opornymi na karbapenemy, ponieważ niezależnie od mechanizmu istnieje ryzyko przeniesienia tych bakterii na innych pacjentów? W miarę jak technologia się zmienia i staje się coraz bardziej dostępna, a laboratoria mikrobiologii klinicznej stają się coraz bardziej jasne, implikacje tego genu karbapenemazy, jego nabycie i obecność staną się jaśniejsze.

ICT: Jakie wyniki cię zaskoczyły?

LS: To, co mnie zaskoczyło, co jest prawdopodobnie unikalne dla naszych danych, to to, że znaleźliśmy związek między pacjentami w młodszym wieku a pacjentami płci męskiej; to wszystkie wykresy zidentyfikowane z genami karbapenemazy. I to był drapak w głowę. Wiesz, na początku nie mogłem zrozumieć, dlaczego to widzieliśmy. Kiedy jednak przyjrzeliśmy się danym, zauważyliśmy, że większość naszych pacjentów poddawanych przewlekłej dializie była w młodszym wieku. W większości jesteśmy mężczyznami, a geny karbapenemazy są zwykle związane z opieką zdrowotną. Wyjaśnieniem tego jest to, że dializa jest interakcją z opieką zdrowotną. Tak więc ci młodsi pacjenci płci męskiej częściej wchodzą w interakcje z systemem opieki zdrowotnej, a tym samym są bardziej narażeni na nabycie genów karbapenemazy. Myślę więc, że w naszym badaniu ten powiązany związek między niższym wiekiem a płcią męską jest prawdopodobnie tylko wskaźnikiem przewlekłej dializy.

ICT: Cofając się o krok, jakie jest największe wyzwanie dla epidemiologów opieki zdrowotnej? I jak można to pokonać?

LW: W obecnym środowisku epidemiolodzy opieki zdrowotnej stoją przed wieloma wyzwaniami; największym może być wypalenie. Obejmuje to wiele problemów, które obserwujemy, wiesz, pracownicy służby zdrowia, od pielęgniarek, przez lekarzy, po służby środowiskowe, po oczywiście osoby zajmujące się zapobieganiem zakażeniom są przemęczone. Minęło kilka długich lat z COVID-19. I zarówno długie godziny, jak i to, że inni pracownicy służby zdrowia ze społeczeństwem kwestionują to, co robią, kwestionują podejmowanie decyzji, kwestionują naukę, której używamy do kierowania naszymi decyzjami, i nieustanną obronę naszych wyborów. To stworzyło wiele wypalenia. A pracownicy służby zdrowia mają dość ciągle zmieniających się wymagań; wiele obiektów zaczyna zmieniać wymagania dotyczące masek, co powoduje pewne zamieszanie, chociaż rozumiem, że ogólnie została dobrze przyjęta, zmiana zasad maskowania. Wciąż mamy jeszcze więcej do zrobienia, aby nadal wzbudzać zaufanie, ponieważ, zwłaszcza po lecie, jesienią prawdopodobnie będziemy świadkami wzrostu liczby wirusów układu oddechowego i być może będziemy musieli ponownie zmienić zdanie. I to będzie kolejne wyzwanie. Ale nie da się tego przewidzieć. I będziemy musieli podążać za nauką. Sposób, w jaki możemy to przezwyciężyć, to, jak wspomniałem, podążanie za nauką, ale także upewnienie się, że angażujemy wszystkich naszych interesariuszy, naszych pracowników służby zdrowia, naszych pacjentów i nasze rodziny we wszystkie nasze decyzje i upewnienie się, że jesteśmy otwarci na naszego procesu decyzyjnego i żebyśmy wysłuchali obaw i myśli wszystkich, których dotyczą zmiany w zakresie zapobiegania zakażeniom i kontroli zakażeń, oraz starali się podjąć najlepszą decyzję na podstawie posiadanych przez nas informacji.

Warto przeczytać!  IBD i choroba Parkinsona: badanie odkrywa powiązanie genetyczne

ICT: Co jest dla ciebie najbardziej ekscytujące w tegorocznym spotkaniu SHEA?

LS: Cieszę się, że mogę być osobiście po kilku latach nieobecności na konferencjach. Wspaniale było zobaczyć ludzi osobiście. Będę kończyć ścieżkę epidemiologii szpitalnej, a oni mają wiele interesujących prezentacji poświęconych epidemiologii opieki zdrowotnej. Cieszę się, że mogę się uczyć i być na tej ścieżce z innymi zainteresowanymi epidemiologią opieki zdrowotnej.

ICT: Wygrałeś stypendium.

LW: Miałem szczęście, że zostałem wybrany do stypendium Jonathana Freemana. Mój mentor, Jesse Jacob, miał jeden, a wcześniej jego najlepsi podopieczni mieli jeden, aby umożliwić mi udział w konferencji i udział w ścieżce epidemiologicznej opieki zdrowotnej. Mam szczęście, że zostałem wybrany i jestem bardzo wdzięczny SHEA za danie mi szansy i po prostu podekscytowany uczestnictwem.

ICT: Czy jest coś jeszcze, co chciałbyś dodać?

LS: Przed nami wiele wyzwań. C auris jest teraz w głowie każdego. I mam nadzieję, że między COVID-19 a Cauris i małpiej ospie, kontrola i zapobieganie infekcjom staną się cenionymi i dobrze znanymi elementami opieki zdrowotnej, a ludzie będą nadal interesować się tym, co robimy i nadal wspierać wysiłki specjalistów zajmujących się zapobieganiem infekcjom i opieki zdrowotnej epidemiologów w lokalnych szpitalach.

Ten zapis został zredagowany pod kątem długości i przejrzystości.


Źródło