Возбудитель внутрибольничных инфекций перемещается из легких в кишечник

Pseudomonas aeruginosa — важный оппортунистический возбудитель внутрибольничных инфекций, таких как отит, острые респираторные инфекции, инфекции ожогов, сепсис, инфекции мочевыводящих путей и кератит. Ранее уже сообщалось о присутствии одного и того же штамма P. aeruginosa сразу в нескольких тканях и органах человека. Это можно объяснить как транслокацией патогена внутри тела пациента, так и повторным заражением из одного источника. Чтобы прояснить этот вопрос, международная группа ученых провела исследование в итальянской больнице с апреля по май 2020 года.

Авторы отбирали назальные и ректальные образцы, а также образцы из дыхательной системы (мокрота, бронхоальвеолярный лаваж, если были показания) у 256 пациентов и провели метагеномные исследования. Прочтения, относящиеся к P. aeruginosa, были обнаружены у 100 пациентов. Чаще всего эту бактерию обнаруживали у пациентов отделения интенсивной терапии.

Далее исследователи подробно проанализировали 320 образцов 84 пациентов и 42 референсных штамма P. aeruginosa. У 67 пациентов (81%) один и тот же штамм бактерии заселял более одного органа, у 16 (19%) обнаружили более одного клона.

Среди тех пациентов, у которых образцы отбирали многократно, авторы обнаружили 51 клон, уникальный для каждого пациента. В 27 случаях эти клоны обнаруживались более чем в одном органе.

Обычно, если P. aeruginosa обнаруживалась в назальных образцах, она находилась и в легких. Вероятно, бактерия не может стабильно заселять верхние дыхательные пути, но способна стабильно колонизировать легкие.

Симуляция различных сценариев заселения бактерией множества ниш показала, что наиболее вероятный сценарий — транслокация внутри тела пациента. Таким образом не удалось определить, в каком направлении перемещалась бактерия. Однако реконструкция предкового штамма позволяет предположить, что первоначальным сайтом заражения были нижние отделы респираторного тракта. Тем не менее, у 10 пациентов бактерия заселила кишечник, но не дыхательную систему, то есть, скорее всего P. aeruginosa способна колонизировать кишечник в условиях больницы, не затрагивая легкие.

Среди 50 пациентов с несколькими колонизированными P. aeruginosa органами у 22 не было выявлено SNP, отличающих бактерии разных органов. У других пациентов был выявлен 31 немолчащий SNP. Из них 16 находились в генах, ассоциированных с антибиотикорезистентностью: 8 были обнаружены в генах, связанных с эффлюксными насосами (mexR, mexD, nalC, mexT), 5 — с модификацией ЛПС (pmrB, parR), и 2 — с синтезом бета-лактамазы (ampD, ampR). Наибольшее количество немолчащих мутаций было выявлено в генах pmrB и nfxB (гены, кодирующие сенсорную гистидинкиназу и транскрипционный репрессор эффлюксного насоса MexCD-OprJ). Не было выявлено связи между колонизированным органом и наличием мутаций, ассоциированных с антибиотикорезистентностью.

Таким образом, заселение P. aeruginosa дыхательной системы — фактор риска колонизации кишечника и сепсиса у пациентов. В дальнейшем авторы планируют изучать эволюцию P. aeruginosa, которая происходит у людей с хроническими инфекциями легких.

Льюис Фишер, первый автор статьи из Института Уэлком—Сэнгера, сказал: «Мы обнаружили, что у большинства пациентов в разных образцах присутствовал один и тот же штамм P. aeruginosa. Это свидетельствует о том, что, как только эта бактерия проникает в организм, она закрепляется, а не замещается новыми инфекциями. Высокая устойчивость помогает объяснить, почему эту бактерию так сложно искоренить в условиях больницы».

«Безобидные» бактерии ротовой и носовой полостей могут быть причиной внутрибольничных инфекций