Frühzeitiger Erwerb von antimikrobieller Resistenz bei Neugeborenen aus Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen

Jedes Jahr treten schätzungsweise fast 7 Millionen potenziell schwerwiegende bakterielle Infektionen bei Neugeborenen auf, was jährlich zu mehr als 550.000 Todesfällen bei Neugeborenen führt. Die meisten dieser Infektionen und Todesfälle ereignen sich in LMICs, wo oft knappe Ressourcen die Kapazität zur Diagnose und Behandlung von Sepsis einschränken können. Diese Probleme werden durch die weltweite Zunahme der Antibiotikaresistenz (AMR) weiter verkompliziert, insbesondere durch die rasche Ausbreitung von gramnegativen Bakterien, die gegen Antibiotika resistent sind – darunter Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli und Enterobacter cloacae, die nicht mehr für ß-Lactam empfänglich sind Antibiotika, wie Ampicillin und Ceftazidim. Es wird geschätzt, dass AMR weltweit bereits für etwa 5 Millionen Todesfälle pro Jahr verantwortlich ist, und es wird vorhergesagt, dass sie bis 2050 zu 10 Millionen jährlichen Todesfällen führen werden.

Obwohl Neugeborenen-Sepsis ein so großes Gesundheitsproblem in LMICs darstellt, ist es immer noch unklar, wie, wann und wo Neugeborene lebensbedrohliche Infektionen bekommen. Darüber hinaus werden die Faktoren, die mit dem Vorhandensein von AMR in diesen Fällen verbunden sind, ebenfalls noch aufgeklärt. Beispielsweise gibt es keine Studien in LMICs, die untersuchen, ob das Vorhandensein antibiotikaresistenter Bakterien bei Müttern mit der Entwicklung einer Sepsis bei ihren Neugeborenen zusammenhängt.

In einer neuen Studie veröffentlicht in Naturmikrobiologie, Dr. Maria Carvalho, Dr. Kirsty Sands und ein Netzwerk internationaler Kollegen beschlossen, das Vorhandensein von Antibiotikaresistenzgenen (ARGs) in der Darmmikrobiota – der Sammlung von Mikroben, die im menschlichen Darm vorhanden sind – von Müttern und ihren Kindern zu untersuchen Babys aus 7 LMICs in Afrika und Südasien. Im Rahmen der Studie „Burden of Antibiotic Resistance in Neonates from Developing Societies“ oder BARNARDS – einem Netzwerk von 12 klinischen Standorten in Bangladesch, Äthiopien, Indien, Nigeria, Pakistan, Ruanda und Südafrika – rekrutierten sie 35.040 Mütter und 36.285 Neugeborene. Von diesen sammelten sie 18.148 Rektalabstriche (15.217 von Müttern und 2.931 von Neugeborenen, darunter 626 mit Sepsis), die verwendet wurden, um die in diesen Proben vorhandenen Bakterien zu züchten und das Vorhandensein klinisch wichtiger ARGs in der Mikrobiota von Müttern und ihren Babys zu bewerten . Die Autoren fanden heraus, dass eine große Anzahl von Proben Gene trugen, die mit Antibiotikaresistenz in Verbindung stehen, was darauf hindeutet, dass AMR in diesen Umgebungen viel weiter verbreitet ist als bisher angenommen. Beispielsweise waren Proben von etwa 1 von 5 Neugeborenen (18,5 %) positiv für blaNDM, ein Gen, das für die Neu-Delhi-Metallo-Beta-Lactamase kodiert, ein Enzym, das ß-Lactam-Antibiotika einschließlich der häufig verwendeten Carbapeneme zerstören kann, was dazu führt die Bakterien sind gegen dieses Medikament resistent. Wichtig ist, dass die Forscher herausfanden, dass ARGs innerhalb von Stunden nach der Geburt bei Neugeborenen vorhanden waren, was darauf hinweist, dass die anfängliche Besiedelung der Neugeborenen mit antibiotikaresistenten Bakterien bei der Geburt oder kurz danach erfolgte, wahrscheinlich durch Kontakt mit der Mutter oder aus der Krankenhausumgebung.

Die von Müttern und Neugeborenen gesammelten Proben wurden auch verwendet, um die Bakterien zu identifizieren, die gegen Antibiotika resistent sind. Insgesamt isolierten die Autoren 1.072 gramnegative Bakterien, die meisten davon K. pneumoniae, E. coli und E. cloacae. Die Sequenzierung des gesamten Genoms ergab, dass diese Bakterien zwar an verschiedenen Orten sehr unterschiedlich sind, es jedoch klare Cluster gibt, die mit bestimmten Ländern und Krankenhäusern verbunden sind. Das BARNARDS-Team identifizierte einige Fälle, in denen Bakterienisolate von verschiedenen Neugeborenen gemeinsam genutzt wurden, die denselben klinischen Standort besuchten, was darauf hindeutet, dass in einigen Fällen eine Übertragung resistenter Bakterien aus der Krankenhausumgebung oder zwischen Neugeborenen stattgefunden haben könnte. Darüber hinaus zeigten die Genomanalysen, dass einige E. coli-Isolate nicht zwischen Müttern und Neugeborenen zu unterscheiden waren, was darauf hindeutet, dass eine Mutter-Kind-Übertragung während oder nach der Geburt erfolgen kann.

Schließlich identifizierten die Forscher Risikofaktoren im Zusammenhang mit dem Transport von ARGs und untersuchten Merkmale im Zusammenhang mit Wasser, sanitären Einrichtungen und Hygiene (WASH) und früheren Infektionen. Das Team stellte fest, dass häufiges Händewaschen durch Mütter das Risiko, Resistenzgene zu tragen, verringerte (im Vergleich zu gelegentlichem Händewaschen), während dieses Risiko erhöht war, wenn Mütter in den 3 Monaten vor der Aufnahme in die Studie eine Infektion gemeldet oder Antibiotika eingenommen hatten. Das Tragen solcher ARGs durch Mütter war auch mit einem erhöhten Risiko für unerwünschte Geburtsergebnisse und neonatale Sepsis verbunden.

Diese Ergebnisse zeigen die hohe Prävalenz von Antibiotikaresistenzen in der Mikrobiota von Müttern und ihren Neugeborenen in LMICs, auch innerhalb von Stunden nach der Geburt. Darüber hinaus hebt die Studie hervor, dass ein besseres Verständnis der Übertragungswege von ARG, einschließlich Mutter-Kind und innerhalb des klinischen Umfelds, wesentlich ist, um neonatale Sepsis zu verhindern. Schließlich unterstreichen die Ergebnisse die Bedeutung des Zugangs zu sauberem Wasser, sanitären Einrichtungen und guter Hygiene, um AMR zu reduzieren und die neonatale Sepsis und Sterblichkeitsraten in LMICs zu senken.

Professor Tim Walsh, der die Studie beaufsichtigte, betonte die Neuartigkeit der Ergebnisse: „Dieser Artikel demonstriert zwei neuartige Beobachtungen. Erstens ist das Auftreten von AMR-Trägern, einschließlich Carbapenem-Resistenzen, äußerst besorgniserregend, nicht nur in Südasien, sondern auch in einigen Teilen Afrikas. Zweitens ist die Inzidenz von Carbapenem-Resistenzen bei Neugeborenen sehr hoch, was zeigt, dass AMR-Träger innerhalb weniger Lebenstage auftreten. Diese Forschung wirft eindeutig viele Fragen zur Übertragung auf und auch dazu, wie sich der Erwerb dieser arzneimittelresistenten Stämme auf das Wachstum des Babys auswirken könnte – Fragen, an deren Lösung wir derzeit innerhalb des IOI und mit unseren Mitarbeitern arbeiten.“

Dr. Kirsty Sands, die die Studie mitleitete, hob hervor, wie die Studie anfängt, die Faktoren aufzuklären, die die Ausbreitung von AMR bestimmen: „Die BARNARDS-Gruppe hat über sieben Jahre zusammengearbeitet, um eine der größten Studien zu erstellen, die Darmbakterien von Frauen analysiert und ihre Neugeborenen. Diese Studie zeigt, dass die Übertragungsdynamik sehr komplex sein kann, da wir Verbindungen zwischen Übertragung, Infektion und sanitären Einrichtungen und Hygiene gefunden haben. Wir müssen unsere Forschung fortsetzen, um diese Übertragungsdynamik vollständig zu verstehen, was dazu beitragen könnte, bessere Maßnahmen zur Infektionsprävention und -kontrolle zu leiten.“

Wie Dr. Maria Carvalho, die die Forschung mit leitete, erklärte, förderte die Studie auch den Aufbau von Kapazitäten an lokalen Standorten: „BARNARDS entwickelte und implementierte eine standardisierte Methodik, um das gemeinsame Ziel zu erreichen, die Auswirkungen von Morbidität und Mortalität bei Neugeborenen aus Afrika zu minimieren und südasiatischen Ländern. Wir haben uns auch die spezifischen Anforderungen für jeden Standort angesehen. So richtete BARNARDS beispielsweise im Murtala Muhammad Specialist Hospital Kano, Nigeria, eine zusätzliche Entbindungsstation (20 Betten) und ein Mikrobiologie-Labor ein. Der Aufbau von Kapazitäten im gesamten Netzwerk auf verschiedenen Ebenen (Klinik, Forschung und Öffentlichkeitsarbeit) war eine große Errungenschaft von BARNARDS.“

Dr. Rabaab Zahra, der die Studie in Islamabad, Pakistan, leitete, betonte die Bedeutung dieser Ergebnisse für das Verständnis und die Kontrolle der Ausbreitung von AMR: „Basierend auf unserem Wissen über die AMR-Prävalenz hatten wir über gewisse Resistenzniveaus bei Neugeborenen spekuliert, aber nicht Ich glaube nicht, dass das so früh im Leben angefangen hat. Dies wirft Bedenken hinsichtlich unserer Richtlinien zum Einsatz von Antibiotika sowie der Hygiene- und Infektionskontrollpraktiken in Gesundheitseinrichtungen auf.“

Dr. Fatima Modibbo, die die Studie in Kano, Nigeria, mitleitete, betonte auch die Auswirkung der Studie auf die aktuelle Praxis in einigen Krankenhäusern: „Vor Beginn der Forschung im Krankenhaus in Kano wurden Blutkulturen wurden nicht routinemäßig umgesetzt. Während der Studie konnten wir jedoch bakterielle Resistenzmuster in Blutkulturen von Neugeborenen mit Sepsis identifizieren, die zu lebensrettenden Veränderungen in empirischen medikamentösen Behandlungen und einer Verringerung der Neugeborenensterblichkeit führten.“

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