علت تکامل سریع عفونت های مقاوم به چند دارو
به گزارش سیناپرس همدان، یک مطالعه تحقیقاتی به رهبری دانشگاه آکسفورد بینش جدیدی را در مورد چگونگی ظهور مقاومت ضد میکروبی (AMR) در بیماران مبتلا به عفونت های باکتریایی ارائه می دهد. این یافته‌ها که در مجله Nature Communications منتشر شد، می‌تواند به توسعه مداخلات مؤثرتر برای جلوگیری از ایجاد عفونت‌های AMR در بیماران آسیب‌پذیر کمک کند.
یافته‌های این مطالعه دیدگاه سنتی را به چالش می‌کشد که مردم عموماً توسط یک کلون ژنتیکی (یا «سویه») باکتری‌های بیماری‌زا آلوده می‌شوند و مقاومت در برابر درمان آنتی‌بیوتیکی به دلیل انتخاب طبیعی برای جهش‌های ژنتیکی جدید که در طول عفونت رخ می‌دهد، تکامل می‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که در عوض، بیماران معمولاً توسط کلون‌های پاتوژن متعدد همزمان آلوده می‌شوند و مقاومت در نتیجه انتخاب کلون‌های مقاوم از قبل موجود، به جای جهش‌های جدید پدیدار می‌شود.
محققان از رویکرد جدیدی استفاده کردند که تغییرات در تنوع ژنتیکی و مقاومت آنتی بیوتیکی گونه‌های باکتری بیماری‌زا (Pseudomonas aeruginosa) را که از بیماران قبل و بعد از درمان آنتی‌بیوتیکی جمع‌آوری شده بود، مورد مطالعه قرار دادند. نمونه ها از 35 بیمار بخش مراقبت های ویژه (ICU) در 12 بیمارستان اروپایی جدا شدند. سودوموناس آئروژینوزا یک پاتوژن فرصت طلب است که یکی از علل مهم عفونت های اکتسابی بیمارستانی، به ویژه در بیماران مبتلا به نقص ایمنی و بدحال است، و تصور می شود که هر ساله باعث بیش از 550000 مرگ در سراسر جهان می شود.
هر بیمار بلافاصله پس از بستری شدن در ICU از نظر سودوموناس آئروژینوزا غربالگری شد و نمونه‌ها پس از آن در فواصل منظم جمع‌آوری شدند. محققان از ترکیبی از آنالیزهای ژنومی و آزمایش های چالش آنتی بیوتیکی برای تعیین کمیت تنوع باکتریایی درون بیمار و مقاومت آنتی بیوتیکی استفاده کردند.
اکثر بیماران در مطالعه (تقریباً دو سوم) توسط یک سویه سودوموناس آلوده بودند. AMR در برخی از این بیماران به دلیل گسترش جهش‌های مقاومتی جدید که در طول عفونت رخ می‌دهد، تکامل یافته و از مدل متداول کسب مقاومت حمایت می‌کند. با کمال تعجب، نویسندگان دریافتند که یک سوم باقیمانده از بیماران در واقع توسط سویه های متعدد سودوموناس آلوده شده اند.
مهمتر از همه، هنگامی که بیماران مبتلا به عفونت های ترکیبی با آنتی بیوتیک تحت درمان قرار گرفتند، مقاومت حدود 20 درصد بیشتر از بیماران مبتلا به عفونت های تک سویه افزایش یافت. افزایش سریع مقاومت در بیماران مبتلا به عفونت‌های سویه مختلط توسط انتخاب طبیعی برای سویه‌های مقاوم قبلی که قبلاً در شروع درمان با آنتی‌بیوتیک وجود داشتند، انجام شد. این سویه‌ها معمولاً اقلیتی از جمعیت پاتوژن را تشکیل می‌دادند که در شروع درمان آنتی‌بیوتیکی وجود داشت، اما ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی که حمل می‌کردند، مزیت انتخابی قوی تحت درمان آنتی‌بیوتیکی به آنها داد.
با این حال، اگرچه AMR در عفونت‌های چند سویه سریع‌تر ظاهر شد، یافته‌ها نشان می‌دهد که ممکن است در این شرایط با سرعت بیشتری از بین برود. هنگامی که نمونه‌هایی از بیماران تک سویه و ترکیبی در غیاب آنتی‌بیوتیک کشت داده شدند، سویه‌های AMR در مقایسه با سویه‌های غیر AMR کندتر رشد کردند. این فرضیه را تایید می‌کند که ژن‌های AMR دارای معاوضه‌های تبادل سازگاری هستند، به گونه‌ای که وقتی هیچ آنتی‌بیوتیکی وجود ندارد، آنها در برابر آن انتخاب می‌شوند. این مبادلات در جمعیت‌های سویه مخلوط قوی‌تر از جمعیت‌های تک سویه بود، که نشان می‌دهد تنوع درون میزبان نیز می‌تواند باعث از بین رفتن مقاومت در غیاب درمان آنتی‌بیوتیکی شود.
به گفته محققان، یافته‌ها نشان می‌دهد که مداخلات با هدف محدود کردن گسترش باکتری‌ها بین بیماران (مانند بهبود اقدامات بهداشتی و کنترل عفونت) ممکن است مداخله مؤثرتری برای مبارزه با AMR نسبت به مداخلاتی باشد که هدف آنها جلوگیری از جهش‌های مقاومتی جدید، مانند داروهایی که میزان جهش باکتریایی را کاهش می دهند، که در طول عفونت ایجاد می‌شود، باشد. این احتمالاً به ویژه در مواردی که میزان عفونت بالا است، مانند بیمارانی که ایمنی ضعیفی دارند، مهم است.
این یافته‌ها همچنین نشان می‌دهند که آزمایش‌های بالینی باید به‌جای آزمایش تعداد کمی از سویه‌های پاتوژن (بر اساس این فرض که جمعیت پاتوژن به طور مؤثر کلونال است) به سمت گرفتن تنوع سویه‌های پاتوژن موجود در عفونت‌ها حرکت کنند. این می‌تواند پیش‌بینی‌های دقیق‌تری درباره موفقیت یا شکست درمان‌های آنتی‌بیوتیکی در بیماران انجام دهد، مشابه اینکه چگونه اندازه‌گیری تنوع در جمعیت‌های سلول سرطانی می‌تواند به پیش‌بینی موفقیت شیمی‌درمانی کمک کند.
کریگ مکلین از گروه زیست شناسی دانشگاه آکسفورد گفت: یافته کلیدی این مطالعه این است که مقاومت به سرعت در بیماران مبتلا شده توسط جمعیت های مختلف سودوموناس آئروژینوزا به دلیل انتخاب برای سویه های مقاوم از قبل ایجاد می شود. سرعت تکامل مقاومت در بیماران در بین پاتوژن‌ها بسیار متفاوت است، و ما حدس می‌زنیم که سطوح بالای تنوع درون میزبان ممکن است توضیح دهد که چرا برخی از پاتوژن‌ها، مانند سودوموناس، به سرعت با درمان آنتی‌بیوتیکی سازگار می‌شوند.
وی افزود: روش‌های تشخیصی که ما برای بررسی مقاومت آنتی‌بیوتیکی در نمونه‌های بیمار استفاده می‌کنیم، در طول زمان بسیار کند تغییر کرده است و یافته‌های ما بر اهمیت توسعه روش‌های تشخیصی جدید تأکید می‌کند که ارزیابی تنوع جمعیت‌های پاتوژن در نمونه‌های بیمار را آسان‌تر می‌کند.
سازمان بهداشت جهانی AMR را یکی از 10 تهدید بزرگ جهانی بهداشت عمومی که بشریت با آن مواجه است اعلام کرده است. AMR زمانی اتفاق می‌افتد که باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و انگل‌ها دیگر به داروهایی مانند آنتی‌بیوتیک‌ها پاسخ نمی‌دهند و درمان عفونت‌ها را به طور فزاینده‌ای دشوار یا غیرممکن می‌کند. یکی از نگرانی های خاص گسترش سریع باکتری های بیماری زا چند مقاومتی است که با هیچ داروی ضد میکروبی موجود قابل درمان نیستند. در سال 2019، AMR با نزدیک به 5 میلیون مرگ در سراسر جهان همراه بود.
ویلم ون شایک، مدیر مؤسسه میکروبیولوژی و عفونت در دانشگاه بیرمنگام گفت: این مطالعه قویاً نشان می‌دهد که روش‌های تشخیصی بالینی ممکن است نیاز به گسترش میدان تشخیص خود به بیش از یک سویه از یک بیمار داشته باشند تا تنوع ژنتیکی و پتانسیل مقاومت آنتی‌بیوتیکی سویه‌هایی را که بیماران بدحال را کلونی می‌کنند به تصویر بکشد. همچنین اهمیت تلاش‌های مداوم پیشگیری از عفونت را که هدف آن کاهش خطر ابتلا بیماران بستری در بیمارستان و متعاقباً آلوده شدن آنها توسط پاتوژن‌های فرصت‌طلب در طول اقامت در بیمارستان است، برجسته می‌کند.
شارون پیکوک، استاد میکروبیولوژی و بهداشت عمومی در دانشگاه کمبریج گفت: عفونت‌های مقاوم به چند دارو ناشی از طیف وسیعی از ارگانیسم‌ها از جمله سودوموناس آئروژینوزا یک چالش بزرگ برای مدیریت بیمار در بخش‌های ICU در سراسر جهان است. یافته‌های این مطالعه شواهد بیشتری برای اهمیت حیاتی اقدامات پیشگیری و کنترل عفونت در بخش‌های مراقبت ویژه و بیمارستان‌ها به‌طور گسترده‌تری اضافه می‌کند که خطر ابتلا به P. aeruginosa و سایر ارگانیسم‌های بیماری‌زا را کاهش می‌دهد.
منبع: Nature Communications
مترجم: سید سپهر ارومیهء
