Początki oporności bakterii szpitalnej sięgają połowy XIX wieku
W ciągu ostatnich kilku dekad enterokoki stały się jedną z głównych przyczyn zakażeń szpitalnych. Za zakażenia enterokokowe w szpitalach odpowiada przede wszystkim jeden organizm należący do tego rodzaju – E. faecalis – który jest też jedną z najbardziej opornych na antybiotyki bakterii. Międzynarodowemu zespołowi badaczy udało się ustalić cechy E. faecalis, które pomogły jej przetrwać mimo postępów w zakresie rozwoju antybiotyków i kontroli zakażeń w placówkach ochrony zdrowia. Naukowcy wspierani byli przez finansowane ze środków UE projekty SCARABEE i SCIENTIA-FELLOWS II. Ustalenia badaczy opublikowano w czasopiśmie „Nature Communications”. E. faecalis występuje zazwyczaj w układzie pokarmowym i może wywołać zakażenie, gdy dostanie się do ran, krwi lub moczu. Pacjenci przebywający w szpitalach są bardziej narażeni na infekcję ze względu na osłabienie układu odpornościowego. Bakteria ta może przyczyniać się do zakażeń, takich jak zatrucie krwi, zapalenie wsierdzia i enterokokowe zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych. Naukowcy badali próbki E. faecalis od różnych gospodarzy, w tym dzikich ptaków, ssaków, zdrowych ludzi i hospitalizowanych pacjentów, pobrane między 1936 (era przed wynalezieniem antybiotyków) a 2018 rokiem. Genomy bakteryjne sekwencjonowano z użyciem metod opartych na długich i krótkich odczytach DNA. „Mieliśmy rzadką okazję do przeanalizowania próbek klinicznych z czasów sprzed upowszechnienia antybiotyków”, wyjaśnia profesor Jukka Corander, współautor badania, w komunikacie prasowym opublikowanym w witrynie internetowej Uniwersytetu Helsińskiego. „Najstarszą próbkę, jaką analizowaliśmy, pobrano w holenderskim szpitalu w 1936 roku. Dzięki dokładnemu opisaniu genomu tych starych bakterii mogliśmy porównać je ze współczesnymi organizmami z próbek klinicznych i z niesamowitą precyzją prześledzić ewolucję populacji bakterii”, kontynuuje prof. Corander, który współpracuje z Uniwersytetem w Oslo i Uniwersytetem Helsińskim.
Najstarsze szpitalne linie E. faecalis
Zespół badaczy zajął się wieloma szpitalnymi liniami E. faecalis z całego świata. Ich ostatni wspólni przodkowie pochodzą z połowy XIX wieku, czyli z okresu na długo przed powstaniem nowoczesnych placówek ochrony zdrowia. „W XIX wieku nie istniały antybiotyki ani inne środki przeciwbakteryjne stosowane we współczesnych szpitalach. Jednak pewna presja selekcyjna przyczyniła się do powstania tych szczepów bakterii. Dzięki cechom, które wzbogaciły ich genom, bakterie te przetrwały do dziś i nadal szerzą się w szpitalach”, opowiada prof. Corander. Badacze wykryli w starych próbkach E. faecalis geny oporności na arsen i rtęć. Pierwiastki te uznano za czynniki zewnętrzne wywierające presję selekcyjną. Szczególnie ciekawe były próbki pobrane od dzikich ptaków. „W odchodach niektórych dzikich ptaków wykryliśmy szczepy E. faecalis podobne do wyspecjalizowanych szczepów szpitalnych. Ponieważ większość próbek pobrano od gatunków ptaków, które nie żyją w ścisłym kontakcie z ludzkimi populacjami, doszliśmy do wniosku, że cechy zwiększające żywotność szpitalnych szczepów bakterii pozwalają im także na przeżycie i namnażanie w populacjach ptaków”. Badanie podkreśliło znaczenie monitorowania hospitalizowanych pacjentów: pozwala ono szybko wykrywać szpitalne szczepy enterokoków i zapobiegać ich przenoszeniu. Programy SCARABEE (Scalable inference algorithms for Bayesian evolutionary epidemiology) i SCIENTIA-FELLOWS II (SCIENTIA-FELLOWS II: International Postdoctoral Fellowship Programme) są koordynowane przez Uniwersytet w Oslo. Zakończą się one odpowiednio w 2022 i 2024 roku. Więcej informacji: projekt SCARABEE projekt SCIENTIA-FELLOWS II
Słowa kluczowe
SCARABEE, SCIENTIA-FELLOWS II, Enterococcus faecalis, E. faecalis, bakterie, szpital, zakażenie