Bugs ohne Grenzen: Forscher verfolgen die Entstehung und weltweite Verbreitung von Clostridium difficile im Gesundheitswesen

Anonim

Forscher zeigen, dass die globale Epidemie von Clostridium difficile 027 / NAP1 / BI in den frühen bis Mitte der 2000er Jahre durch die Ausbreitung von zwei verschiedenen, aber in hohem Maße verwandten Stämmen des Bakteriums verursacht wurde, anstatt wie bisher angenommen. Die Ausbreitung und Persistenz beider Epidemien wurde durch den Erwerb von Resistenzen gegen ein vorderes Antibiotikum vorangetrieben.

Im Gegensatz zu vielen anderen gesundheitsassoziierten Bakterien produziert C. difficile hochresistente und infektiöse Sporen. Diese Sporen können die Übertragung von C. difficile fördern und möglicherweise ihre Verbreitung über größere geographische Entfernungen, sogar über Kontinente hinweg, erleichtern.

Diese Studie unterstreicht die Leichtigkeit und Schnelligkeit, mit der sich das Krankenhausbakterium C. difficile auf der ganzen Welt ausbreiten kann, und betont die Vernetzung des globalen Gesundheitssystems.

"Zwischen 2002 und 2006 gab es in den Krankenhäusern in Großbritannien, den USA, Kanada und Europa sehr bekannte Ausbrüche von C. difficile ", sagt Dr. Miao He, Erstautor des Wellcome Trust Sanger Institute. "Wir verwendeten eine fortschrittliche DNA-Sequenzierung, um die Evolutionsgeschichte dieser Epidemie und das nachfolgende Muster der globalen Ausbreitung zu bestimmen.

"Wir fanden heraus, dass dieser Ausbruch von zwei verschiedenen epidemischen Stämmen oder Linien von C. difficile, FQR1 und FQR2, kam, die beide in sehr kurzer Zeit aus Nordamerika hervorgingen und sich schnell zwischen Krankenhäusern auf der ganzen Welt ausbreiteten."

Das Team verwendete die genetische Geschichte, um beide epidemischen Stämme von C. difficile mit einer globalen Sammlung von Proben von Krankenhauspatienten zwischen 1985 und 2010 zu erfassen. Sie zeigten, dass die beiden C. difficile Stämme Resistenz gegen dieses Antibiotikum, Fluorchinolon, separat, einen Schlüssel erworben genetische Veränderung, die die Epidemien in den frühen 2000er Jahren ausgelöst haben könnte.

"Bis Anfang der 2000er Jahre war Fluorchinolon eine wirksame Behandlung für C. difficile- Infektionen", sagt Professor Brendan Wren, Autor der Londoner Schule für Hygiene und Tropenmedizin. "Wir haben gesehen, dass diese Stämme, seit sie gegen dieses Antibiotikum in der ersten Reihe resistent geworden sind, nicht nur gegen diesen Organismus praktisch nutzlos sind, sondern dass Resistenz auch ein wichtiger Faktor für die fortschreitende Evolution und Persistenz dieser Stämme in Krankenhäusern und klinischen Einrichtungen war. "

Das Team fand den ersten Ausbruchsstamm von C. difficile, FQR1 stammte aus den USA und verbreitete sich über das Land. Sie sahen auch sporadische Fälle von C. difficile in der Schweiz und in Südkorea. Sie fanden heraus, dass der zweite Stamm von C. difficile, FQR2, in Kanada entstand und sich rasch über ein viel größeres Gebiet ausbreitete und sich in Nordamerika, Australien und Europa ausbreitete.

Das Team zeigte, dass die Verbreitung von C. difficile in Großbritannien häufig durch geografische Fernübertragungsereignisse verursacht wurde und sich dann innerhalb Großbritanniens ausbreitete. Sie bestätigten separate Übertragungsereignisse von Nordamerika nach Exeter, Ayrshire und Birmingham und eine Übertragung von Kontinentaleuropa nach Maidstone. Diese Ereignisse haben in vielen Krankenhäusern in Großbritannien Mitte der 2000er Jahre große C.-difficile- Ausbrüche ausgelöst.

"Wir haben die Leichtigkeit und Schnelligkeit gezeigt, mit der diese Fluorchinolon-resistenten C. difficile- Stämme auf der ganzen Welt übertragen wurden", sagt Dr. Trevor Lawley, Hauptautor des Wellcome Trust Sanger Institute. "Unsere Forschung zeigt, wie das globale Gesundheitssystem vernetzt ist und wie wir alle zusammenarbeiten müssen, wenn ein solcher Ausbruch eintritt.

"Unsere Studie läutet eine neue Ära der forensischen Mikrobiologie für die Übertragung dieses globalen Krankheitserregers ein und wird uns nun helfen, auf genetischer Ebene zu verstehen, wie und warum dieser Erreger weltweit so aggressiv und übertragbar geworden ist. Diese Forschung wird als Datenbank für klinische Forscher, um die genomischen Veränderungen bei C. difficile- Ausbrüchen zu verfolgen. "