Naučnici su otkrili da gen za rezistenciju na antibiotike pomaže bakteriji C. difficile da stvara otpornije spore koje mogu preživjeti bolničku dezinfekciju.
Izvor: Univerzitet Monash; naučni rad objavljen u časopisu Nature Communications.
Bakterija Clostridioides difficile, jedan od značajnih uzročnika infekcija povezanih sa zdravstvenom njegom, može razviti otpornije spore zahvaljujući genu povezanom sa rezistencijom na antibiotike. Naučnici su otkrili da ovaj gen ne utiče samo na sposobnost bakterije da se odbrani od djelovanja antibiotika već i na način na koji formira spore, omogućavajući im da lakše prežive izlaganje bolničkim sredstvima za čišćenje i visokim temperaturama tokom pranja veša.
Istraživanje naučnika sa Univerziteta Monash u Australiji, objavljeno u časopisu Nature Communications, otkriva do sada neprepoznatu vezu između rezistencije na antibiotike i otpornosti bakterijskih spora. Ovo otkriće moglo bi biti važno za razumijevanje načina na koji se opasni mikroorganizmi održavaju u bolničkom okruženju i šire među pacijentima.
Prema podacima istraživačkog tima, gen za rezistenciju omogućava bakteriji da proizvodi protein koji preuzima ulogu važnog proteina uključenog u izgradnju spora. Na taj način bakterija može nastaviti da stvara spore i kada je uobičajeni mehanizam njihove izgradnje blokiran.
Spore poput sjemenki: Uspavane, ali veoma otporne
Za razliku od mnogih drugih bakterija, C. difficile može formirati spore — posebne, veoma otporne strukture koje joj omogućavaju da preživi nepovoljne uslove u spoljašnjoj sredini.
Njihovo ponašanje može se uporediti sa sjemenkama biljaka koje čekaju povoljne uslove da bi ponovo postale aktivne. Spore mogu dugo opstajati u okruženju, a kada dospiju u odgovarajuće uslove, mogu proklijati i ponovo omogućiti razvoj aktivnih bakterijskih ćelija.
Upravo ova sposobnost predstavlja veliki izazov za bolnice. Spore mogu kontaminirati površine, medicinsku opremu, tekstil i druge djelove okruženja, stvarajući mogućnost prenosa infekcije.
Novo istraživanje pokazuje da gen povezan sa rezistencijom na antibiotike može uticati i na strukturu spora, čineći ih otpornijim na određene postupke dekontaminacije. To znači da bakterija može imati prednost ne samo tokom liječenja infekcije već i u spoljašnjoj sredini u kojoj pokušavamo da spriječimo njeno širenje.
Kako gen za rezistenciju mijenja izgradnju spora?
Istraživanje je vodila profesorka Dena Lyras, direktorka Monash Biomedicine Discovery Institute i rukovoditeljka na području biomedicinskih i psiholoških nauka Univerziteta Monash. Prva autorka naučnog rada je dr Yogitha Srikhanta, postdoktorska istraživačica na istom institutu.
Prema objašnjenju istraživačkog tima, gen povezan sa rezistencijom omogućava stvaranje proteina koji zamjenjuje važan protein potreban za izgradnju spora. Ovaj alternativni mehanizam omogućava bakteriji da nastavi formiranje spora čak i kada je uobičajeni put izgradnje blokiran.
Značaj otkrića ogleda se u tome što se rezistencija ne ispoljava isključivo kroz sposobnost bakterije da preživi djelovanje antibiotika. Promjena u načinu izgradnje spora može istovremeno povećati njenu sposobnost opstanka u spoljašnjem okruženju.
Istraživači ukazuju na to da takve spore mogu bolje podnositi izlaganje bolničkim sredstvima za čišćenje i visokim temperaturama koje se koriste tokom pranja veša.
Ovakav mehanizam otvara novo područje istraživanja: kako genetske promjene povezane sa rezistencijom na lijekove mogu uticati i na druge osobine bakterija, uključujući njihovu sposobnost preživljavanja izvan ljudskog organizma.
Zašto je Clostridioides difficile posebno opasna u bolnicama?
Infekcija bakterijom C. difficile najčešće zahvata debelo crijevo i može izazvati dijareju, bolove u stomaku i zapaljenje crijeva. U težim slučajevima mogu se razviti ozbiljne komplikacije, uključujući teški kolitis, dehidraciju i stanja opasna po život.
Posebno su ugroženi stariji ljudi, hospitalizovani pacijenti, osobe sa oslabljenim zdravstvenim stanjem i oni koji su nedavno uzimali antibiotike. Antibiotici mogu poremetiti normalnu crijevnu mikrobiotu, odnosno zajednicu mikroorganizama koja prirodno nastanjuje crijeva. Kada se naruši njena zaštitna uloga, C. difficile može lakše da se razmnožava i izazove infekciju.
Dodatni problem predstavlja činjenica da spore mogu opstajati u bolničkom okruženju i doprinositi prenosu bakterije sa kontaminiranih površina na ljude. Zbog toga kontrola ove infekcije zahtijeva istovremeno djelovanje na više nivoa, racionalnu primjenu antibiotika, rano prepoznavanje infekcije, odgovarajuće liječenje i stroge mjere sprečavanja prenosa.
Može li bakterija preživjeti bolničku dezinfekciju?
Otpornost spora bakterije C. difficile na nepovoljne uslove poznata je i iz ranijih istraživanja. Nova studija dodatno ukazuje na to da gen za rezistenciju može promijeniti način na koji se spore formiraju i tako im omogućiti dodatnu zaštitu.
Važno je, međutim, razlikovati otpornost na antibiotike od otpornosti na dezinfekciona sredstva. To nijesu isti mehanizmi, iako u ovom slučaju mogu biti biološki povezani.
Antibiotici se koriste za liječenje bakterijskih infekcija u organizmu, dok se dezinfekciona sredstva primjenjuju na površinama i predmetima radi smanjenja ili uklanjanja mikroorganizama. Spore su posebni oblici bakterija čija struktura omogućava veću otpornost na različite spoljašnje uticaje.
Zato činjenica da je površina očišćena ne znači automatski da su uklonjeni svi mikroorganizmi ili uništene sve spore. Efikasnost postupka zavisi od primijenjenog sredstva, njegove koncentracije, vremena kontakta, prisustva organskog materijala i načina sprovođenja dezinfekcije.
Slično tome, visoka temperatura tokom pranja veša ne garantuje sama po sebi uništavanje svih spora. Rezultati ranijih istraživanja pokazali su da spore C. difficile mogu preživjeti određene industrijske postupke pranja na temperaturama od 71 °C, dok je u eksperimentalnim uslovima temperatura od 90 °C pokazala znatno veći efekat na njihovo uništavanje. Rezultati zavise od konkretnih uslova i ne treba ih automatski prenositi na svaki postupak pranja u zdravstvenim ustanovama.
Ovi nalazi naglašavaju značaj pravilno odabranih i validiranih protokola za dezinfekciju i obradu bolničkog tekstila.
Šta ovo otkriće znači za kontrolu bolničkih infekcija?
Prema istraživačima, spore predstavljaju jedan od glavnih načina na koji se C. difficile prenosi između ljudi, kroz bolnice, domove i šire okruženje.
Ako gen povezan sa rezistencijom mijenja način izgradnje spora i povećava njihovu otpornost, takve bakterijske linije mogle bi se lakše održavati u okruženju i predstavljati veći izazov za kontrolu infekcija.
Ipak, iz ovog otkrića ne treba zaključiti da su sva sredstva za dezinfekciju postala neefikasna ili da su sve bakterije C. difficile podjednako otporne. Naučni nalazi odnose se na konkretan mehanizam i zahtijevaju dalje istraživanje kako bi se preciznije utvrdio njegov značaj u kliničkoj praksi.
Za zdravstvene ustanove ključne mjere ostaju:
-dosljedna primjena protokola za prevenciju i kontrolu infekcija;
-korišćenje odgovarajućih sredstava koja su efikasna protiv bakterijskih spora, prema važećim smjernicama;
-pravilno čišćenje i dezinfekcija kontaminiranih površina;
-bezbjedno rukovanje bolničkim vešom i drugim potencijalno kontaminiranim materijalima;
-odgovarajuća higijena ruku i primjena mjera zaštite;
-racionalna upotreba antibiotika, uz izbjegavanje nepotrebnog propisivanja.
Posebno je važno da se dezinfekcija sprovodi prema uputstvima proizvođača i protokolima ustanove, uz poštovanje potrebne koncentracije i vremena kontakta sredstva sa površinom.
Sljedeći korak: Kako zaustaviti stvaranje i širenje otpornih spora?
Istraživanje objavljeno u časopisu Nature Communications pokazuje da geni povezani sa rezistencijom na antibiotike mogu imati i dodatnu ulogu u biologiji bakterija, uključujući način na koji stvaraju strukture za preživljavanje u spoljašnjoj sredini.
U slučaju bakterije C. difficile, promjena u izgradnji spora mogla bi otežati kontrolu infekcija u bolnicama i drugim okruženjima u kojima se mikroorganizam može zadržavati.
Naučnici sada istražuju kako da se ovaj mehanizam iskoristi za razvoj efikasnijih načina prevencije. Do tada, dosljedna kontrola infekcija, odgovorna upotreba antibiotika i pravilna primjena dezinfekcionih postupaka ostaju među najvažnijim mjerama zaštite pacijenata.
Izvor: Univerzitet Monash; naučni rad objavljen u časopisu Nature Communications.
ETOportal
