クレブシエラ肺炎菌:ICU患者のリスクが増加中
研究はICU環境におけるKlebsiella pneumoniaeのリスクと抗生物質耐性を強調している。
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クレブシエラ肺炎菌は、土や水、動物や人間の腸内に見られるバクテリアの一種だよ。腸内の通常のバクテリアの一部だけど、特に病気の患者に感染を引き起こすこともあるんだ。このバクテリアは病院の腸内に住んでることもあって、特に集中治療室(ICU)にいる人が多い。研究によると、ICUの患者でクレブシエラを持っている可能性はかなり高くて、約77%の人が入院中に持っていることがあるんだ。
クレブシエラ肺炎菌って何?
クレブシエラ肺炎菌は、いくつかの関連するタイプを含むバクテリアのファミリーに属してる。環境に応じて変化して適応できるから、生き残るのが得意なんだ。だけど、感染を引き起こすと問題になることもあるよ。腸内にクレブシエラがいると、尿路や肺など他の体の部分で感染するリスクが高まるんだ。腸内にクレブシエラを持っている人は、持っていない人に比べて深刻な感染のリスクがかなり大きい。
なんで重要なの?
クレブシエラが腸内でどう振る舞うか、そして感染を引き起こす要因を理解することはすごく大事だよ。患者が病院にいる期間、受ける薬、そして免疫システムの全体的な健康状態が、このバクテリアを持つかどうかや感染が起きるかに大きな影響を与えるんだ。一部のクレブシエラ株は多くの抗生物質に耐性を持っていて、感染の治療が難しくなってる。
研究
2ヶ月間の研究で、研究者たちはICUの患者がどれくらいの期間クレブシエラを持っているか調査したんだ。ICUに15日以上入院していた患者のサンプルを調べたよ。目的は、クレブシエラがどれくらい一般的で、これらのバクテリアが抗生物質に耐性を持つようになる要因を探ることだった。
471人の患者を調べたけど、その中で21人だけが研究に参加する条件を満たしてた。これらの患者は2週間以上ICUにいて、最近の入院や抗生物質の治療を受けていなかった。これらの中で、38%が一時的に腸内にクレブシエラを持っている兆候が見られた。患者のほとんどは脳卒中、外傷、または重度の感染などの深刻な健康問題で入院してた。
結果
研究者たちは、5人の患者が数週間にわたりクレブシエラを持ち続けていることを発見した。これらの患者からのバクテリアを詳しく調べた結果、各患者が独自の株を持っていることがわかったんだ。中には抗生物質に耐性を持つ重要な特徴を持つ株もあったよ。特に、K. variicolaという株は、病院で数週間過ごすうちに耐性に変化が見られた。
耐性はどうやって発展する?
抗生物質の耐性はさまざまな方法で発生するよ。一部の場合、バクテリアが互いに耐性遺伝子を共有することがあるし、またはバクテリア自身の遺伝子の変化が耐性を引き起こすこともあるんだ。例えば、ある患者の株は複数の抗生物質に対する反応の変化を示した。これは耐性を制御する遺伝子の特定の変異に関連してた。
K. variicolaのある株では、ramR遺伝子の特定の変異が確認された。この遺伝子は通常、耐性を制御するのを助けてるんだけど、変異が起こると特定の抗生物質に対する耐性が強くなるんだ。つまり、医者がこれらの薬で感染を治そうとしても、バクテリアは反応しない可能性があるってこと。
病院環境の影響
病院の環境はバクテリアに変化をもたらし、適応して生き残る助けになることがあるよ。長期間ICUにいる患者の腸内は、抗生物質耐性バクテリアの温床になることがあるから、これらの患者を注意深く監視して、予防策を講じることが大事なんだ。
研究では、入院期間中に患者に見られるクレブシエラの種類が時間とともに変わったことが示された。元々抗生物質に感受性を示していた株が、特定の抗生物質治療後に耐性を示すようになったんだ。
監視の重要性
この発見は、ICUでの患者の定期的な監視が必要であることを強調してる。耐性株を持っている可能性が高いため、医療従事者は警戒し、これらのバクテリアによる感染の可能性を考慮するべきなんだ。これによって、医者はICU内の潜在的なアウトブレイクに迅速かつ効果的に対応できるようになるよ。
今後の方向性
病院環境でのこれらのバクテリアの行動を完全に理解するためには、さらなる研究が必要だよ。これには、耐性を獲得する過程や、耐性株の拡散を防ぐために何ができるかを調べることが含まれるんだ。これらのバクテリアに起こる遺伝子の変化を理解することは、新しい治療オプションへの洞察を提供できるかもしれない。
結論として、長期入院患者におけるクレブシエラ肺炎菌の研究は、これらのバクテリアの行動や適応についての重要な洞察を明らかにしているよ。抗生物質耐性の問題が増している今、医療従事者がリスクを理解し、効果的な監視と治療戦略が必要であることはすごく重要なんだ。
タイトル: Phenotypic and genomic changes in enteric Klebsiella populations during long-term ICU patient hospitalization: The role of RamR regulation
概要: 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.
著者: Simon Le Hello, B. Langlois, F. Guerin, C. Isnard, C. Gakuba, D. Du Cheyron, J.-C. Giard, S. Brisse, F. Gravey
最終更新: 2024-04-30 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.591843
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.591843.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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