Kolonizacja bakteryjna: Can We Live With It?

Jest to czas zmian w Ameryce. Siły wyrównują się w sposób, którego wcześniej nie można było sobie wyobrazić, aby umożliwić znaczny postęp w zapobieganiu zakażeniom związanym z opieką zdrowotną. W styczniu 2009 roku, Departament Zdrowia i Usług Społecznych USA opublikował projekt Planu Działania na rzecz Zapobiegania Zakażeniom Związanym z Opieką Zdrowotną, potwierdzając swoje zobowiązanie do zebrania ekspertów, decydentów, regulatorów i organizacji finansujących, w celu opracowania strategicznego planu znacznego zmniejszenia częstości występowania zakażeń związanych z opieką zdrowotną. W kontekście tego nowego świata, O’Fallon i wsp. oferują obietnicę danych, które pomogą w „opracowaniu skutecznych wytycznych dotyczących zapobiegania rozprzestrzenianiu się MDRGNB w placówkach opieki zdrowotnej”. W swoim artykule w tym numerze Clinical Infectious Diseases, zatytułowanym „Kolonizacja wielolekoopornymi bakteriami Gram-Negatywnymi: Prolonged Duration and Frequent Cocolonization” , O’Fallon i współpracownicy opisują historię naturalną kolonizacji wielolekoopornymi bakteriami Gram-ujemnymi (MDRGNB) w małej kohorcie słabo funkcjonujących, starszych pensjonariuszy domów opieki. Ich główne wnioski dobrze podsumowuje tytuł artykułu: jednoczesna kolonizacja więcej niż jednym drobnoustrojem jest powszechna, a czas trwania kolonizacji jest wydłużony.

Czy O’Fallon i współpracownicy spełniają swoją obietnicę? Czy ich wyniki wpływają na wysiłki zmierzające do zapobiegania rozprzestrzenianiu się MDRGNB lub, co ważniejsze, do zapobiegania zakażeniom związanym z opieką zdrowotną spowodowanym przez MDRGNB? W zakresie, w jakim wyniki potwierdzają historię naturalną, którą mogliśmy przewidzieć i pomagają wyjaśnić, czego nie powinniśmy robić, badanie to można uznać za pierwszy krok we właściwym kierunku.

Odkrycie w badaniu, że 20% badanych było skolonizowanych przez co najmniej 1 szczep MDRGNB nie jest wielką niespodzianką. Ten wskaźnik nosicielstwa jest zgodny z ostatnio odnotowanymi wskaźnikami nosicielstwa wybranych bakterii gram-ujemnych wśród nowo hospitalizowanych pacjentów (7%), zdrowych wegetarian (14%) i pacjentów hospitalizowanych w Arabii Saudyjskiej (26%). Utrzymywanie się tych szczepów nie jest również nieoczekiwane, biorąc pod uwagę opublikowane dowody dotyczące długotrwałego utrzymywania się szczepów Escherichia coli. Autorzy nie omawiają 80% badanych, którzy nie byli nosicielami MDRGNB, ale można przypuszczać, że większość z nich była skolonizowana innymi bakteriami gram-ujemnymi, podobnie jak większość ludzi, i że naturalna historia ich kolonizacji może być podobna. W skrócie, jest prawdopodobne, że wszyscy mieszkańcy tego domu opieki (i, rzeczywiście, większość osób w populacji ogólnej) są nosicielami bakterii Gram-ujemnych w swoim stolcu.

Czy MDRGNB obecne w kale szkodzą pacjentom? O’Fallon i współpracownicy nie przedstawili danych dotyczących zakażeń klinicznych ani dowodów na krzyżowe przenoszenie szczepów MDRGNB między uczestnikami badania. Z literatury wynika, że u większości pacjentów, którzy są nosicielami MDRGNB w jelitach, nie dochodzi do rozwoju zakażenia (chociaż wiadomo, że kolonizacja jelitowa często poprzedza wystąpienie zakażenia). Kliniczne zakażenia bakteriami Gram-ujemnymi mogą być przyczyną znacznej zachorowalności i śmiertelności; co więcej, organizmy wielolekooporne stanowią wyzwanie w leczeniu. Zapobieganie tym zakażeniom jest wartościowym przedsięwzięciem.

Jak obecne badanie O’Fallon i wsp. kieruje naszymi interwencjami? Biorąc pod uwagę stwierdzenie długotrwałego utrzymywania się kolonizacji MDRGNB, O’Fallon i współpracownicy stwierdzają, że nie ma roli dla kontrolnych posiewów stolca w leczeniu kolonizacji kałowej. Ja bym się z tym zgodził. Posiewy stolca zawsze ujawnią obecność bakterii, które mogą wywołać zakażenie związane z opieką zdrowotną. Interwencje mające na celu uniemożliwienie dostępu stolca do sterylnych miejsc i zmniejszenie krzyżowego zakażenia kałem między pacjentami powinny być powszechnie stosowane; ani ich wdrożenie, ani zaprzestanie nie powinny być uzależnione od obecności lub braku określonych szczepów bakterii kałowych. Czy jednak, poza dobrymi praktykami zapobiegania zakażeniom, istnieje rola dla eradykacji specyficznych organizmów, które znajdujemy w stolcu? Jeśli tak, to czy eradykacja jest w ogóle możliwa? A jeśli jest możliwa, jakie są niezamierzone konsekwencje interwencji skierowanych na poszczególne organizmy?

Jeśli chcemy rozważyć strategie przerwania naturalnej historii kolonizacji bakteriami Gram-ujemnymi, pomocne jest głębsze zrozumienie mikrośrodowiska kału oraz sposobów, w jakie świadomie i nieświadomie na nie wpływamy. Na tę zróżnicowaną społeczność, składającą się z dosłownie miliardów organizmów, wpływa szereg czynników, począwszy od zwykłej diety i ekspozycji na leki, aż po złożone czynniki genetyczne, ekologiczne i ewolucyjne. O’Fallon i współpracownicy nie spekulują na temat źródła konkretnych MDRGNB w kale badanych i nie byli w stanie zidentyfikować czynników ryzyka dla ich utrzymywania się w tej dość jednorodnej populacji. Wcześniejsza ekspozycja na antybiotyki była powszechna. Nietrzymanie stolca było niemal powszechne, ale dane dotyczące nietrzymania moczu i obecności cewników moczowych nie zostały przedstawione, podobnie jak dane dotyczące stosowania zgłębników żywieniowych czy szczegółów diety. Czynniki takie jak te mogą wpływać na ludzki przewód jelitowy w sposób, który może zmienić jego gościnność dla kolonizujących lub patogennych bakterii (i być może wyjaśnić obserwację, że kolonizacja gatunkami Proteus wydawała się szczególnie trwała w tym badaniu).

Szczególne zmiany związane ze starzeniem się, które są potencjalnie istotne dla tej populacji badawczej, prawdopodobnie mają głęboki wpływ na zdolność niektórych bakterii gram-ujemnych do ustanowienia rezydencji jelitowej. Niedawny artykuł przeglądowy nakreślił zmiany w smaku, zapachu, żuciu i połykaniu, które mogą wpływać na spożycie pokarmu, jak również zmiany w kwasowości żołądka i motoryce jelit, które wpływają na środowisko chemiczne jelit. W połączeniu z tymi fizycznymi i chemicznymi zmianami, wyraźne zmiany występują w mikrobiocie jelitowej nawet zdrowych osób starszych, w tym zmniejszenie liczby i różnorodności korzystnych beztlenowców i wzrost liczby gatunków Clostridia i fakultatywnych beztlenowców . Jest z pewnością prawdopodobne, że podobne zmiany mogą wystąpić w jelitach krytycznie chorych pacjentów.

W odpowiedzi na kolonizację MDRGNB, wąska koncentracja na eliminacji „złych bakterii” może prowadzić nas do rozważenia takich interwencji jak selektywna dekontaminacja przewodu pokarmowego lub selektywna dekontaminacja jamy ustno-gardłowej. Takie strategie mogą wyeliminować szkodliwe bakterie z jelit w krótkim czasie, a nawet mogą zapobiec zakażeniu w ograniczonych okresach wysokiego ryzyka, takich jak operacja jelita grubego lub pobyt na oddziale intensywnej terapii. Jednak nawet te środki przeciwdrobnoustrojowe o najwęższym spektrum działania mają wpływ na wiele korzystnych mikroorganizmów jelitowych, z których wiele nie jest nawet hodowlanych, ale które wykonują wiele działań promujących zdrowie. Co więcej, eliminacja jednego organizmu może utorować drogę do przetrwania innemu. Jako strategia długoterminowa, sekwencyjna eradykacja coraz bardziej odpornych organizmów jest prawdopodobnie daremna w najlepszym przypadku, a w najgorszym potencjalnie szkodliwa dla pacjentów.

Bardziej atrakcyjnym podejściem może być zmiana środowiska jelitowego w sposób, który zapobiega lub zmniejsza czas trwania kolonizacji potencjalnie patogennymi organizmami. Jeśli zaburzenia w normalnej równowadze mikroflory jelitowej wywołane dietą, lekami, starzeniem się lub innymi czynnikami pozwalają MDRGNB na osiedlenie się w jelicie człowieka, to interwencje przywracające prawidłową florę mogą doprowadzić do ich eliminacji. Stosowanie probiotyków, prebiotyków i synbiotyków może być jednym ze sposobów na osiągnięcie tego przywrócenia. Intrygujące dowody zebrano na temat interwencji, począwszy od „bakterioterapii kałowej”, która skutecznie leczy zapalenie jelita grubego wywołane przez Clostridium difficile, a skończywszy na stosowaniu probiotyków, takich jak Bifidobacterium longum i Lactobacillus acidophilus, w połączeniu z prebiotykami w celu zahamowania wzrostu enteropatogenów u pacjentów otrzymujących antybiotyki. Interwencje te uzasadniają dalsze badania kliniczne, ponieważ wydają się mieć mniej niezamierzonych szkodliwych konsekwencji.

W ostatecznej analizie, jednak, nasze zrozumienie mikrośrodowiska kału jest w powijakach. Chociaż z pewnością mamy możliwość wpływania na złożoną społeczność mikrobiologiczną, która zamieszkuje ludzkie jelito, nasza zdolność do kontrolowania efektów, jakie będą miały nasze interwencje jest ograniczona, a potencjał niezamierzonej szkody, szczególnie w czasie, jest znaczący. Z pragmatycznego punktu widzenia epidemiologa szpitalnego, najważniejszą rzeczą, którą należy wiedzieć może być to, że niezależnie od tego, czy i jak zdecydujemy się interweniować, zaczniemy i skończymy z jelitem pełnym bakterii, z których wiele może stać się patogenami odpowiedzialnymi za infekcje związane z opieką zdrowotną.

Współpraca z naukowcami pracującymi nad badaniem ludzkiego mikrośrodowiska jelitowego może ostatecznie ujawnić nowe sposoby zachowania i ochrony tętniącej życiem społeczności wewnątrz, z korzyścią zarówno dla ludzi, jak i miliardów organizmów, które tam żyją. W międzyczasie, może nadszedł czas, aby ponownie rozważyć mądrość etykietowania i celowania w „złe robaki” (nomenklatura, która sama w sobie implikuje ograniczoną, ludzkocentryczną perspektywę) i zwrócić naszą uwagę, zamiast tego, na zatrzymanie ich w ich naturalnych zbiornikach, gdzie są mniej prawdopodobne, aby wyrządzić szkodę. Chociaż szukamy większego zrozumienia i bardziej eleganckich narzędzi, lepsze przestrzeganie takich sprawdzonych w czasie i powszechnie stosowanych strategii, jak higiena rąk, środki ostrożności podczas opieki nad pacjentami nietrzymającymi moczu i odpowiednie stosowanie terapii przeciwdrobnoustrojowej w celu zminimalizowania zmian flory jelitowej, będzie nam dobrze służyć.

Nasz świat się zmienia; jest wiele dobrego, co można zrobić poprzez współpracę i kooperację. W miarę jak tworzymy nowe sojusze w naszym dążeniu do wyeliminowania infekcji związanych z opieką zdrowotną, którym można zapobiegać, możemy również rozważyć wezwanie do nowych i wzajemnie korzystnych sposobów współistnienia z florą bakteryjną świata. Bakterie w jelitach mogą być świetnym miejscem do rozpoczęcia.

Podziękowania

Potencjalne konflikty interesów.K.B.K.: brak konfliktów.

1

US Department of Health and Human Services

. ,

HHS action plan to prevent healthcare-associated infections
Dostępne na: http://www.hhs.gov/ophs/initiatives/hai/draft-hai-plan-01062009.pdf. Dostęp 31 marca 2009

2

O’Fallon
E

,

Gautam
S

,

D’Agata
EMC

.

Kolonizacja wielolekoopornymi bakteriami Gram-ujemnymi: przedłużony czas trwania i częsta kokolonizacja

,

Clin Infect Dis

,

2009

, vol.

48

(pg.

1375

81

)

(w tym numerze)

3

Sannes
MR

,

Belongia
EA

,

Kieke
B

, et al.

Predictors of antimicrobial-resistant Escherichia coli in the feces of vegetarians and newly hospitalized adults in Minnesota and Wisconsin

,

J Infect Dis

,

2008

, vol.

197

(pg.

430

4

)

4

Kader
AA

,

Kumar
A

,

Kamath
KA

.

Fecal carriage of extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in patients and asymptomatic healthy individuals

,

Infect Control Hosp Epidemiol

,

2007

, vol.

28

(pg.

1114

6

)

5

Sears
HJ

,

Janes
H

,

Saloum
R

,

Brownlee
I

,

Lamoreaux
LF

.

Persistence of individual strains of Escherichia coli in man and dog under varying conditions

,

J Bacteriol

,

1955

, vol.

71

(pg.

370

2

)

6

Lautenbach
E

,

Tolomeo
P

,

Mao
X

, i in.

Duration of outpatient fecal colonization due to Escherichia coli isolates with decreased susceptibility to fluoroquinolones: longitudinal study of patients recently discharged from the hospital

,

Antimicrob Agents Chemother

,

2006

, vol.

50

(pg.

3939

43

)

7

Johnson
JR

,

Clabots
C

,

Kuskowski
MA

.

Multiple-host sharing, long-term persistence, and virulence of Escherichia coli clones from human and animal household members

,

J Clin Microbiol

,

2008

, vol.

46

(pg.

4078

82

)

8

Donskey
CJ

.

Antibiotic regimens and intestinal colonization with antibiotic-resistant gram-negative bacilli

,

Clin Infect Dis

,

2006

, vol.

43

(pg.

62

9

)

9

Vollaard
EJ

,

Clasener
HAL

.

Odporność na kolonizację

,

Antimicrob Agents Chemother

,

1994

, vol.

38

(pg.

409

14

)

10

Ley
RE

,

Peterson
DA

,

Gordon
JI

.

Ecological and evolutionary forces shaping microbial diversity in the human intestine

,

Cell

,

2006

, vol.

124

(pg.

837

48

)

11

Dethlefsen
L

,

Eckburg
PB

,

Bik
EM

,

Relman
DA

.

Assembly of the human intestinal microbiota

,

Trends Ecol Evol

,

2006

, vol.

21

(pg.

517

23

)

12

Woodmansey
EJ

.

Intestinal bacteria and ageing

,

J Appl Microbiol

,

2007

, vol.

102

(pg.

1178

86

)

13

Bratzler
DW

,

Houck
PM

,

Surgical Infection Prevention Guideline Writers Workgroup

.

Antimicrobial prophylaxis for surgery: an advisory statement from the National Surgical Infection Prevention Project

,

Amer J Surg

,

2005

, vol.

189

(pg.

395

404

)

14

de Smet
AM

,

Kluytmans
JA

,

Cooper
BS

, et al.

Decontamination of the digestive tract and oropharynx in ICU patients

,

N Engl J Med

,

2009

, vol.

360

(pg.

20

31

)

15

Bengmark
S

.

Synbiotyki a bariera śluzówkowa u krytycznie chorych pacjentów

,

Curr Opin Gastroenterol

,

2005

, vol.

21

(str.

712

6

)

16

Aas
J

,

Gessert
CE

,

Bakken
JS

.

Recurrent Clostridium difficile colitis: case series involving 18 patients treated with donor stool administered via a nasogastric tube

,

Clin Infect Dis

,

2003

, vol.

36

(pg.

580

5

)

17

Orrhage
K

,

Sjostedt
S

,

Nord
CE

.

Effects of supplements with lactic acid bacteria and oligofructose on the intestinal microflora during administration of cefpodoxime proxetil

,

J Antimicrob Chemother

,

2000

, vol.

46

(pg.

603

12

)

18

Lederberg
J

.

Historia zakaźna

,

Science

,

2000

, vol.

288

(pg.

287

93

)

.