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Klebsiella pneumoniae: Aumenti dei Rischi nei Pazienti in ICU

Lo studio mette in evidenza i rischi di Klebsiella pneumoniae e la resistenza agli antibiotici nei reparti di terapia intensiva.

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Klebsiella Pneumoniae è un tipo di batterio che si può trovare in vari ambienti come terra e acqua, ma anche nell'intestino di animali e umani. Può essere parte della normale flora batterica nei nostri intestini, ma può anche causare infezioni, soprattutto nei pazienti malati. Questo batterio può vivere negli intestini delle persone in ospedale, soprattutto in quelli nelle unità di terapia intensiva (ICU). Studi hanno dimostrato che la possibilità di portare Klebsiella aumenta notevolmente nei pazienti in terapia intensiva, dove circa il 77% può averlo durante il soggiorno.

Cos'è Klebsiella pneumoniae?

Klebsiella pneumoniae appartiene a una famiglia di batteri che include diversi tipi correlati. Hanno la capacità di cambiare e adattarsi a diversi ambienti. Questa adattabilità li aiuta a sopravvivere e può portare a problemi quando infettano i pazienti. Quando i batteri Klebsiella sono presenti negli intestini, c'è un rischio maggiore di infezioni in altre parti del corpo, come le vie urinarie o i polmoni. Il rischio di infezioni gravi è molto maggiore per chi ha Klebsiella nel proprio intestino rispetto a chi non ce l'ha.

Perché è importante?

Capire come si comporta Klebsiella negli intestini e quali fattori contribuiscono alla sua capacità di causare infezioni è fondamentale. Fattori come quanto a lungo un paziente rimane in ospedale, il tipo di farmaci che riceve e la salute generale del suo sistema immunitario giocano un ruolo importante nel determinare se può portare questi batteri e sviluppare infezioni. Alcuni ceppi di Klebsiella possono resistere a molti antibiotici, rendendo più difficile il trattamento delle infezioni.

Lo Studio

In uno studio di due mesi, i ricercatori hanno esaminato quanto spesso i pazienti in terapia intensiva portassero Klebsiella per un lungo periodo. Hanno studiato campioni di pazienti che erano stati in ICU per più di 15 giorni. L'obiettivo era capire quanto fosse comune Klebsiella e cosa aiutasse questi batteri a diventare resistenti agli antibiotici.

Un totale di 471 pazienti è stato esaminato, ma solo 21 soddisfacevano i requisiti per essere inclusi nello studio. Questi pazienti dovevano essere stati in ICU per oltre due settimane e non dovevano aver avuto un recente ricovero in ospedale o trattamento antibiotico prima di questa ammissione. Tra questi, il 38% mostrava segni di portare Klebsiella nel proprio intestino in qualche momento. La maggior parte dei pazienti era lì a causa di gravi problemi di salute come ictus, traumi o infezioni severe.

Risultati

I ricercatori hanno trovato che cinque pazienti portavano continuamente Klebsiella per diverse settimane. Hanno esaminato attentamente i batteri di questi pazienti e hanno trovato che ognuno portava un ceppo unico. Alcuni di questi ceppi avevano caratteristiche importanti che permettevano loro di resistere agli antibiotici. Un particolare ceppo di Klebsiella chiamato K. variicola ha mostrato cambiamenti nella resistenza dopo diverse settimane in ospedale.

Come si sviluppa la resistenza?

La Resistenza agli antibiotici può avvenire in modi diversi. In alcuni casi, i batteri possono condividere geni di resistenza tra di loro. In altri casi, cambiamenti nei geni dei batteri stessi possono portare a resistenza. Ad esempio, il ceppo di un paziente ha mostrato cambiamenti nel modo in cui rispondeva a diversi antibiotici. Questo era legato a una specifica mutazione in un gene che controlla la resistenza.

Una particolare mutazione nel gene ramR è stata identificata in un ceppo di K. variicola. Questo gene di solito aiuta a mantenere sotto controllo la resistenza. Quando viene mutato, i batteri possono diventare più resistenti a determinati antibiotici. Questo significa che anche se i medici provano a trattare un'infezione con questi farmaci, i batteri potrebbero non rispondere.

Impatto dell'Ambiente Ospedaliero

L'ambiente ospedaliero può portare a cambiamenti nei batteri, permettendo loro di adattarsi e sopravvivere meglio. Per i pazienti che rimangono in terapia intensiva per lunghi periodi, il loro intestino potrebbe diventare un terreno fertile per batteri resistenti agli antibiotici. Questo rende fondamentale monitorare questi pazienti da vicino e adottare misure preventive.

Lo studio ha mostrato che durante il periodo di ricovero, i tipi di Klebsiella trovati nei pazienti cambiavano nel tempo. Alcuni ceppi che inizialmente mostravano suscettibilità agli antibiotici hanno cominciato a mostrare resistenza, in particolare dopo trattamenti antibiotici specifici.

Importanza del monitoraggio

I risultati evidenziano la necessità di monitoraggio regolare dei pazienti in contesti ICU. Data l'alta probabilità di portare ceppi resistenti, i professionisti sanitari dovrebbero essere vigili e considerare la possibilità di infezioni causate da questi batteri. Questo può aiutare i medici a rispondere più rapidamente e in modo più efficace a potenziali focolai all'interno dell'ICU.

Direzioni future

Ulteriori ricerche sono necessarie per comprendere il comportamento completo di questi batteri negli ambienti ospedalieri. Questo include studiare come riescono a diventare resistenti e cosa si può fare per prevenire la diffusione di questi ceppi resistenti. Comprendere i cambiamenti genetici che avvengono in questi batteri può fornire spunti per nuove opzioni di trattamento.

In conclusione, lo studio di Klebsiella pneumoniae in pazienti durante lunghi ricoveri ospedalieri rivela importanti intuizioni su come questi batteri si comportano e si adattano. Con l'emergere del problema della resistenza agli antibiotici, è fondamentale che i professionisti sanitari siano consapevoli dei rischi e della necessità di strategie efficaci di monitoraggio e trattamento.

Fonte originale

Titolo: Phenotypic and genomic changes in enteric Klebsiella populations during long-term ICU patient hospitalization: The role of RamR regulation

Estratto: Acquired antimicrobial resistance and metabolic changes are central for bacterial host adaptation during the long-term hospitalization of patients. We aimed to analyze the genomic and phenotypic evolution of enteric Klebsiella populations in long-term intensive care unit (ICU) patients. Weekly rectal swabs were prospectively collected from all patients admitted to the ICU in a teaching hospital from December 2018 to February 2019. The inclusion criterion for patients was hospitalization for more than 15 days in the ICU without any history of hospitalization or antibiotic treatment for the three months prior to admission. Among them, enteric Klebsiella pneumoniae species complex (KpSC) populations were detected. For each isolate, extensive antimicrobial resistance profiles were determined using the disk diffusion method, and the whole genome was sequenced using an Illumina platform. In silico typing methods, such as multilocus sequence typing (MLST), core-genome MLST, SNP typing, resistome characterization and mutation point detection, were applied. During the study period, 471 patients were admitted to ICUs. Among them, 21 patients met the inclusion criteria, and only five patients (24%) carried unique and distinct KpSC populations during two to ten weeks in the gut that as detected at admission and excluding acquisition during the ICU stay. One patient showed a rare ST1563 K. variicola persistent carriage for seven consecutive weeks, which displayed important antimicrobial resistance phenotype changes in the two last weeks. In-depth in silico characterization and RNA sequencing of these strains revealed a mutation within the ramR transcriptional regulator resulting in overexpression of the ramA regulator and decreased expression of acrR. These modifications are implicated in multidrug resistance, biliary salt tolerance and other bacterial functions. This study revealed the importance of endogenous colonization of KpSC populations in the gut throughout the patients long-term ICU stay and highlighted the role of ramR regulation in microbial adaptation. Author summaryKlebsiella variicola belongs to a large bacterial complex named the Klebsiella pneumoniae species complex (KpSC). These bacteria are largely involved in nosocomial infection and are able to colonize human gut microbiota during hospitalization and/or develop antimicrobial resistance during the hospital stay. In this work, we aimed to determine the prevalence at admission and adaptation of persistent KpSC populations in the gut of long-term ICU patients. Among 471 patients admitted, 21 were hospitalized for more than 15 days, and 5 carried a unique and distinct endogenous KpSC. K. variicola was detected in two of the five patients, and antibiotic resistance was detected during long-term hospitalization in these patients. One K. variicola strain became cross-resistant to chloramphenicol, quinolones and tigecycline after the seventh week of hospitalization. In silico analyses revealed the persistence of a rare ST 1563 K. variicola population with a mutation in the ramR transcriptional regulator, which controls RND efflux pump expression and antibiotic efflux. This mutation also impacts tolerance to biliary salts and probably biofilm formation. In conclusion, a mutation in an important transcriptional regulator, ramR, could be involved in not only antimicrobial resistance but also facilitate persistent K. variicola colonization.

Autori: Simon Le Hello, B. Langlois, F. Guerin, C. Isnard, C. Gakuba, D. Du Cheyron, J.-C. Giard, S. Brisse, F. Gravey

Ultimo aggiornamento: 2024-04-30 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.591843

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.591843.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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