Onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Microbiële genomica beoordeeld hoe de diversiteit en samenstelling van het darmmicrobioom varieerde tijdens de tijd van patiënten op de intensive care (ICU). Het darmmicrobioom is de complexe gemeenschap van bacteriën en andere microben die zich in de darm bevinden, en speelt een belangrijke rol in gezondheid en welzijn.
Een aantal factoren zal waarschijnlijk de darmmicrobiële diversiteit van IC-patiënten verminderen, waardoor ze een groter risico op infectie lopen - deze omvatten geassisteerde ventilatie, enterische voeding en bepaalde medicijnen.
Hoewel de geteste patiënten om verschillende redenen op de IC werden opgenomen, tweederde vertoonde op een bepaald moment tijdens hun verblijf een duidelijke vermindering van de microbiële diversiteit. Er waren 24 patiënten die deelnamen aan de studie, met leeftijden variërend van 25 tot 85 jaar. Redenen voor toelating gevarieerd, en inclusief trauma, hartaanval en kanker.
Volgens professor Mark Pallen (Quadram Instituut, VK), die het onderzoek leidde, een divers microbioom is belangrijk.
Het darmmicrobioom vervult veel belangrijke en diverse rollen en veel van deze rollen kunnen verloren gaan als de microbiële diversiteit verloren gaat. Dit heeft waarschijnlijk gevolgen voor de voeding, darmmotiliteit en ontsteking in de darm.
Mark Pallen, Studieleider en Professor, Quadram Instituut, VK
De onderzoekers ontdekten dat bij langdurig IC-patiënten, het darmmicrobioom werd gedomineerd door bacteriën met het potentieel om pathogeen te worden:"Het darmmicrobioom is normaal gesproken de thuisbasis van een zeer diverse reeks microbiële soorten, in de honderden, met een relatief gelijkmatige spreiding van abundanties. Maar bij IC-patiënten een enkel organisme kan het microbioom overnemen, zodat de overgrote meerderheid van microbiële cellen en sequenties tot slechts één soort behoren.
"Het was schokkend om te zien hoe snel en hoe vaak deze diverse gemeenschap kan instorten tot een grimmige monolithische overheersing door een enkele ziekteverwekker onder ernstig zieke patiënten."
Het onderzoeksteam gebruikte een techniek genaamd shotgun metagenomics om te bepalen welke bacteriën in de darm aanwezig waren. Dit omvatte het extraheren en sequencen van DNA uit fecale monsters om te bepalen welke microben aanwezig waren.
Prof Pallen zei:"Wij zagen Enterococcus faecium komt het meest voor en dit is zorgwekkend omdat dit een belangrijke en veel voorkomende ziekteverwekker is bij gehospitaliseerde patiënten. Nog zorgwekkender, we ontdekten bewijs van verspreiding van een enkele stam tussen drie patiënten."
E. faecium kan ernstige infecties veroorzaken, vooral op plaatsen waar medische hulpmiddelen - zoals intraveneuze canules - zijn gebruikt. Als deze bacteriën in de bloedbaan komen, ze kunnen een dodelijke infectie veroorzaken. Enterokokken infecties zijn bijzonder moeilijk te behandelen omdat veel soorten in deze groep resistent zijn geworden tegen meerdere antibiotica, inclusief het laatste-resort antibioticum vancomycine.
Overheersing van de darm door een enkele potentiële ziekteverwekker kan andere ziekenhuispatiënten in gevaar brengen, volgens Pallen. Hij zei, "Wanneer een enkele potentieel pathogene microbe aanzienlijk toeneemt in biomassa in deze specifieke niche, het is dan waarschijnlijker dat het in andere compartimenten van het lichaam terechtkomt, bijvoorbeeld, het bloed of de longen, waar het een levensbedreigende ziekte kan veroorzaken.
Bovendien, het is dan waarschijnlijk dat het zich naar andere patiënten verspreidt, de verspreiding van multiresistente ziekteverwekkers door het hele ziekenhuis te vergemakkelijken."
Eén antibioticum in het bijzonder, meropenem, bleek een negatief effect te hebben op gezonde darmbacteriën bij IC-patiënten. Om de microbiële diversiteit te beschermen, de onderzoekers suggereren dat patiënten medicijnen kunnen krijgen die absorberen of inactiveren, zoals houtskool, om de impact van antibiotica op het darmmicrobioom te verminderen.
Een andere optie zou kunnen zijn om de microbiële diversiteit bij IC-patiënten te herstellen door middel van fecale microbiota-transplantaties.