手術前の皮膚バイ菌に対する消毒薬の影響
この研究は、手術患者における消毒剤の使用が皮膚のバクテリアにどう影響するかを調べてるんだ。
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手術部位感染(SSI)は患者や医療費に大きな影響を与える問題なんだ。手術前に強力な消毒剤を使って肌を清潔にしても、感染はまだ起こることがあるんだ。手術を受ける患者の約0.5%から3%が手術部位またはその周辺で感染するんだって。これによって患者は余計な痛みを感じたり、回復が遅れたりするだけでなく、病院にとっても毎年約35億ドルから100億ドルの追加コストがかかるんだ。長い入院や追加治療が必要になるからね。
消毒剤は手術前に肌の細菌を殺すために使われるけど、それが肌にいる良い細菌の自然なバランスも崩しちゃうんだ。消毒剤が手術の種類や体の部位によって肌の細菌にどう影響するか、もっと研究が必要だね。
肌のマイクロバイオームを理解する
肌には細菌、真菌、ウイルスなど、いろいろな微生物が住んでるんだ。これらの生き物は複雑なコミュニティを形成していて、肌のタイプや環境によってその存在が変わるんだ。たとえば、湿った場所、脂っこい場所、乾燥した場所では、違う種類の細菌がいるよ。通常、これらの細菌は有害な病原体から肌を守って健康を保つ手助けをしてくれるんだ。
今のところ、消毒剤であるクロルヘキシジングルコン酸(CHG)が手術前後の肌の有益な細菌にどう影響するかについての情報が足りないんだ。以前の研究では、遺伝子技術を使って肌の細菌を分析してきたけど、結果はまちまちだった。CHGにさらされた後、細菌の多様性が減少するという研究もあれば、特に変化は見られなかったという研究もある。生きている細菌を正確に測定できる方法が必要だね、特に消毒剤使用後に。
研究の目的
この研究は、消毒剤CHGが選択的手術を受ける患者の肌にいる生きた細菌の量や種類にどう影響するかを理解することを目的としているよ。生きた細菌を死んだ細菌から分ける方法を開発して、肌のマイクロバイオームが時間と共にどう変わるかを見るんだ、特に消毒剤適用前後でね。
研究デザイン
参加者の選定
18歳以上の大人で、特定の医療機関で選択的手術を受ける予定の人が参加を招待されたよ。研究に参加するには、消毒剤の使用手順を守れることや、きれいなまたはきれいに汚染された手術創があることといった基準を満たす必要があったんだ。最近火傷を負った人や、クロルヘキシジンにアレルギーがある人、手術の直前に抗生物質を服用した人は除外された。
自宅環境の調査
参加者は、自分の肌の健康、衛生習慣、生活環境についての情報を提供するための調査に答えたよ。調査には、肌のタイプや洗浄習慣、住んでいる場所、ペットを飼っているかどうかに関する質問が含まれていたんだ。
手術前の準備
参加者には、手術の前に4%のCHGを含む特別な石鹸でシャワーをするよう指示されたよ。手術当日、手術部位にCHGベースの消毒剤が手術直前に塗布された。これは、切開を行う前に細菌レベルができるだけ低くなるようにするためだったんだ。
サンプル収集
手術部位と消毒剤が使われなかったコントロールエリアから肌のサンプルが集められたよ。サンプルは手術前、消毒剤適用後、フォローアップの時に異なる時間に取得された。
細菌存在の測定
肌のサンプルを分析するために、科学者たちは生きた細菌と全細菌を特定して数量を計る方法を使ったよ。肌のサンプルは特別な生存性テストを使用して生きた細菌の数を測定された。
結果
CHGが細菌レベルに与える効果
CHG石鹸の使用によって、手術前の肌の生きた細菌の数が著しく減少したんだ。手術部位とコントロールエリアの両方で、CHG使用後に細菌が減少したけど、それでも残った生きた細菌の数は目立つことから、完全な無菌状態にはならなかったことが示唆されたよ。
微生物コミュニティの変化
研究の結果、CHGの適用後に肌に存在する細菌の種類が変化したんだ。一部の細菌種、特に感染症を引き起こす可能性のあるものが手術後により多く見られるようになった。そして、手術部位感染のリスクが高い細菌の数は増加し、通常の肌の細菌は減少したんだ。
肌のマイクロバイオームの回復
ほとんどの参加者の肌の細菌は、手術から2〜4週間以内に手術前のレベルに戻ったよ。ただし、コミュニティは各参加者の個々の基準値には戻らず、他の参加者のような状態になっていて、肌のマイクロバイオームが「リセット」されたことを示唆しているんだ。
消毒剤耐性
この研究では、患者からisolatedされた一部の細菌がCHGに対する耐性を示したという重要な発見もあったよ。これは、消毒剤を使用しても一部の有害な細菌が生き残る可能性があることを意味していて、手術後に感染を引き起こす可能性があるんだ。
結論
この研究は、CHGが手術前に有害な細菌を減らすのに効果的である一方で、完全には排除できないことを示しているよ。肌の自然な微生物コミュニティが乱れることで、病原体が繁殖しやすくなるかもしれない。肌のマイクロバイオームの変化を理解することで、手術前のプロトコルを改善し、感染のリスクを最小限に抑える手助けができるんだ。
CHGなどの消毒剤は、肌の自然な細菌のバランスを乱しちゃうから、消毒剤を使う際に有益な肌の細菌を守り、手術部位感染の可能性を減らす方法を見つけることが重要だね。さらに研究が進めば、潜在的に有害な細菌を狙い打ちしながら有益な細菌を保護する、より良い消毒剤の処方や手術前の準備プロトコルが開発されるかもしれないよ。
タイトル: Still Not Sterile: Chlorhexidine gluconate treatment does not completely reduce skin microbial bioburden and promotes pathogen overabundance in patients undergoing elective surgeries.
概要: Surgical site infections (SSI) continue to occur despite widespread adoption of surgical antiseptics. The effects of chlorhexidine gluconate (CHG)-based antiseptics on the skin microbiome also remains undefined due to confounding effects of CHG persistence on skin. Patients undergoing elective surgery were enrolled to characterize the immediate and long-term impact of pre-surgical preparation with CHG antiseptic on skin microbial communities. Due to the broad-spectrum antimicrobial activity of CHG and its propensity to bind extracellular DNA, methods to selectively identify live microorganisms are critical to this process and to fully elucidate the effectiveness of pre-surgical protocols and potential disruptions to the healthy skin microbiome. Swabs of the surgical site skin microbiome were collected at multiple timepoints before and after surgery. Microbial bioburden and community compositions were evaluated with viability qPCR and 16S ribosomal RNA gene profiling. Pre-operative CHG induced a measurable reduction in the viable microbial bioburden at the surgical site. On the day of surgery, surgical sites displayed a significant increase in the relative abundance of several SSI associated bacterial genera, including, Acinetobacter, Bacillus, Escherichia-Shigella, and Pseudomonas, compared to baseline. Bacillus species isolated from subjects at baseline showed resistance to CHG with MICs exceeding 1000 {micro}g/ml. Despite major shifts in the skin microbiome upon exposure to CHG, they were transient in the majority of individuals. Skin microbial community structure recovered by the post-surgical follow-up. In short, this study shows that pre-surgical application of CHG can significantly reduce viable skin microbial bioburden, however, complete sterility is not achieved. While CHG induces temporary shifts in the skin microbiome, including enrichment for potentially pathogenic taxa, the skin microbiome recovers back to near baseline. Collectively, these findings identify tangible avenues for improving antiseptic formulations and offer further support that the skin microbiome is viable, stable, and resilient to chemical perturbation.
著者: Lindsay Kalan, E. C. Townsend, K. Xu, K. De La Cruz, L. Huang, S. Sandstrom, D. Arend, O. Gromek, J. E. Scarborough, A. C. Huttenlocher, A. Gibson
最終更新: 2024-07-21 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.20.602341
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.20.602341.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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