Para el estudio, publicado hoy en Genómica microbiana , un equipo de científicos del Instituto de Genética de UCL y el Hospital Popular de la Universidad de Pekín en Beijing rastrearon la propagación de K. Pneumoniae en un hospital de Beijing luego de la muerte de un paciente por envenenamiento de la sangre en 2016.
Al analizar genéticamente 100 cepas de K. Pneumoniae las muestras de bacterias de pacientes infectados, portadores sin síntomas y el entorno de la sala del hospital durante un período de 14 meses, descubrieron que las bacterias eran altamente transmisibles y capaces de adaptarse genéticamente a cualquier antibiótico disponible en muy poco tiempo.
Las cepas del brote del hospital de K. Pneumoniae se encontró que son muy resistentes a los medicamentos, con todos los aislamientos analizados que muestran resistencia a múltiples clases de medicamentos, incluidos los Carbapenems, antibióticos utilizados como último recurso en el tratamiento de infecciones graves.
Se prevé que el número de muertes por infecciones resistentes a los medicamentos aumentará de 700,000 a 10 millones por año para 2050, las Enterobacteriaceae resistentes a Carbapenem figuran como una de las tres amenazas urgentes de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades y una clave global 'prioridad crítica 'por la Organización Mundial de la Salud.
"Las bacterias comunes en los hospitales de todo el mundo tienen un número cada vez mayor de herramientas genómicas en su arsenal para propagarse y causar infecciones mortales. Los carbapenems son los medicamentos que usamos cuando nada más funciona, por lo que un aumento de bacterias con resistencia a los carbapenems es realmenteamenaza importante para la salud pública. Significa que no tenemos opciones de tratamiento y necesitamos aumentar nuestro estudio global y la vigilancia de estas bacterias ", explicó el autor del estudio, el profesor Francois Balloux Instituto de Genética de la UCL.
El equipo utilizó datos completos de la secuencia de ADN del genoma para reconstruir la evolución de las bacterias altamente resistentes a los medicamentos, incluido el seguimiento de su transmisión dentro del hospital, que abarca tres campus, 19 salas y dos unidades de cuidados intensivos.
"Utilizando datos genéticos de todo el genoma podríamos seguir claramente su propagación por el hospital. Es notable ver la facilidad con que estas bacterias se movían entre los pacientes, particularmente aquellos en unidades de cuidados intensivos, pero también descubrimos que se transmitían a través de diferentes hospitalessitios a través del equipo de la sala, incluidos los rieles de la cama de la sala y los dispositivos médicos ", dijo la Dra. Lucy van Dorp Instituto de Genética de UCL, primer autor e investigador principal del equipo británico.
"Descubrimos que estas bacterias habían estado circulando en el hospital durante al menos un año antes de comenzar nuestra iniciativa de vigilancia, lo que sugiere que el paciente índice probablemente no estuvo involucrado en ninguna transmisión posterior a otros pacientes. De manera tranquilizadora, el K. Pneumoniae el brote se controló posteriormente mediante intervenciones en todo el hospital, incluida la limpieza mejorada de las salas infectadas y un nuevo protocolo de desinfección del aire ".
Además de rastrear la propagación del brote, los investigadores también consideraron qué partes del genoma bacteriano portaban los genes necesarios para evadir la terapia con antibióticos.
"Las bacterias como Klebsiella transportan ADN adicional empaquetado en elementos móviles transferibles llamados plásmidos", explicó el profesor Balloux. "Las bacterias de este brote tenían una diversidad extraordinaria en los plásmidos que transportaban, y fueron estas unidades las que contenían los genes que estaban ayudando".la bacteria para continuar infectando a los pacientes, incluso frente al tratamiento con Carbapenems ".
Los plásmidos permiten que las bacterias transfieran fácilmente información genética entre organismos y están presentes en muchas de las especies de bacterias que son comunes en los hospitales y son responsables de las infecciones que son cada vez más difíciles de tratar, a nivel mundial.
En este estudio, los datos genómicos revelaron que la mayoría de los aislados de brotes de K. Pneumoniae llevaban múltiples copias de plásmidos de resistencia. Esto les permitió compartir e intercambiar una gran cantidad de genes de resistencia a antimicrobianos muy diferentes, con solo un único gen de resistencia a antimicrobianos reconocido - fosA - presente en todas las cepas.
"Descubrimos que las bacterias transportaban muchos plásmidos de resistencia, y en algunos casos estos plásmidos estaban presentes en múltiples copias. Demostramos que la cantidad de copias ayudó a predecir qué tan exitosamente la bacteria evadió el tratamiento. Esto significa que no essolo la presencia de un gen que confiere resistencia que es importante, pero también su abundancia en una cepa infectante ", explicó el Dr. van Dorp.
"La mayoría de los diagnósticos basados en secuenciación de ADN utilizados para rastrear brotes actualmente no tienen en cuenta este hecho, que muestra cuán valiosa es la secuenciación del genoma como herramienta para investigar brotes hospitalarios resistentes a múltiples fármacos".
La investigación fue posible gracias a la participación de pacientes y personal del Hospital Popular de la Universidad de Pekín. El estudio fue financiado por la iniciativa NSFC Newton Trust UK-China.
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Materiales proporcionados por University College London . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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