La resistenza antimicrobica appare più rapidamente nelle infezioni batteriche a ceppo misto

Un nuovo studio sfida la convinzione di lunga data che le persone generalmente vengono infettate da un singolo ceppo genetico di batteri patogeni e che la resistenza al trattamento antibiotico si sviluppa a causa della selezione naturale di nuove mutazioni genetiche che si verificano durante l’infezione. Tuttavia, i risultati di un nuovo studio pubblicato oggi in Comunicazioni sulla natura suggeriscono che i pazienti sviluppano tipicamente la coinfezione da cloni patogeni multipli o diversi, con la resistenza che emerge come risultato della selezione di cloni resistenti preesistenti, piuttosto che di nuove mutazioni.

“Il risultato principale di questo studio è che la resistenza si sviluppa rapidamente nei pazienti colonizzati dalle varianti Pseudomonas aeruginosa “La crescita della popolazione è dovuta alla selezione di ceppi resistenti preesistenti”, ha affermato in una nota l’autore senior dello studio Craig MacLean, PhD, Professore, Dipartimento di Biologia, Università di Oxford. «Il tasso di sviluppo della resistenza nei pazienti varia notevolmente tra i patogeni e ipotizziamo che alti livelli di diversità all’interno degli ospiti possano spiegare perché alcuni patogeni, come pseudo-Si adatta rapidamente al trattamento antibiotico.

Utilizzando un nuovo approccio, McClain e colleghi hanno esaminato la diversità genetica e la resistenza agli antibiotici Pseudomonas di Raccolta dei pazienti prima e dopo il trattamento antibiotico. Hanno prelevato campioni da 35 pazienti nell’unità di terapia intensiva (ICU) di 12 ospedali europei.

I ricercatori hanno utilizzato una combinazione di analisi genomiche e test di sfida antibiotica per determinare la diversità batterica all’interno di un paziente e la resistenza agli antibiotici.

Ceppi misti patogeni e resistenza antimicrobica
Quasi due terzi dei pazienti nello studio hanno sviluppato una singola malattia pseudo- non posso. Lo sviluppo della resistenza antimicrobica in alcuni di questi pazienti è dovuto alla prevalenza di nuove mutazioni resistenti che si sono verificate durante l’infezione, a sostegno del modello tradizionale di acquisizione della resistenza. Tuttavia, il restante terzo dei pazienti è stato infettato da più ceppi di pseudo-.

La resistenza antimicrobica è aumentata del 20% in più quando i pazienti con un’infezione da ceppo misto sono stati trattati con antibiotici, rispetto ai pazienti con un’infezione da ceppo singolo. Il rapido aumento della resistenza nei pazienti con infezione da ceppi misti è stato guidato dalla selezione naturale di ceppi resistenti preesistenti che erano già presenti all’inizio della terapia antibiotica.

Questi ceppi costituiscono tipicamente una minoranza della popolazione patogena presente all’inizio del trattamento antibiotico, ma i geni di resistenza agli antibiotici che portavano davano loro un forte vantaggio selettivo durante il trattamento antibiotico.

Sebbene la resistenza antimicrobica emerga più rapidamente nelle infezioni multiceppo, i risultati suggeriscono anche che in questi casi potrebbe scomparire più rapidamente. Quando i campioni di pazienti a ceppo singolo e misto sono stati coltivati ​​in assenza di antibiotici, i ceppi resistenti agli antibiotici sono cresciuti più lentamente rispetto ai ceppi non resistenti agli antibiotici. Ciò supporta l’ipotesi che i geni di resistenza antimicrobica abbiano compromessi di fitness, essendo selezionati in assenza di antibiotici. Questi compromessi erano più forti nei gruppi a ceppo misto rispetto ai gruppi a ceppo singolo, indicando che la diversità all’interno dell’ospite può anche portare alla perdita di resistenza in assenza di trattamento antibiotico.

Secondo i ricercatori, i risultati suggeriscono che gli interventi volti a ridurre la diffusione di batteri tra i pazienti (come migliori misure igienico-sanitarie e di controllo delle infezioni) possono essere un intervento più efficace per combattere la resistenza antimicrobica rispetto agli interventi volti a prevenire nuove mutazioni di resistenza che si verificano durante infezione. , come i farmaci che riducono il tasso di mutazioni batteriche. È probabile che ciò sia particolarmente importante in contesti in cui il tasso di infezione è elevato, come nei pazienti immunocompromessi.

Per quanto riguarda importanti fast-take, potrebbe essere necessario utilizzare ulteriori test diagnostici per comprendere le definizioni di ceppo singolo e multiplo e per identificare la potenziale resistenza antimicrobica.

“I nostri risultati suggeriscono che la misurazione della diversità delle popolazioni di agenti patogeni può rendere possibile prevedere con maggiore precisione la probabilità di fallimento del trattamento a livello dei singoli pazienti, nello stesso modo in cui le misurazioni della diversità nelle popolazioni di cellule tumorali sono state utili per prevedere il successo da chemioterapia”, scrivono gli investigatori. .

“Questo studio suggerisce fortemente che potrebbe essere necessario espandere le procedure diagnostiche cliniche per includere più di un ceppo di un paziente, per catturare la diversità genetica e il potenziale di resistenza agli antibiotici dei ceppi che colonizzano i pazienti critici”, ha affermato il professor Willem van Schaik, Ph. D., MA, direttore dell’Istituto di microbiologia e infezione dell’Università di Birmingham, ha affermato di non essere direttamente coinvolto nello studio. “Sottolinea inoltre l’importanza degli sforzi di prevenzione delle infezioni in corso volti a ridurre il rischio che i pazienti ospedalizzati vengano colonizzati e successivamente infettati da agenti patogeni opportunistici durante la loro degenza ospedaliera”.