Forskning:Potentiellt skadliga mikrober överväldar friska tarmmikrobioter hos ICU -patienter

Potentiellt skadliga mikrober överväldigar den friska tarmmikrobioten hos intensivvårdspatienter, forskning har funnit.

Forskning publicerad i tidskriften Mikrobiell genomik bedömde hur mångfalden och sminket i tarmmikrobiomet varierade under patienternas tid på intensivvårdsavdelningen (ICU). Tarmmikrobiomet är den komplexa gemenskapen av bakterier och andra mikrober som finns i tarmen, och spelar en viktig roll för hälsa och välbefinnande.

Ett antal faktorer kommer sannolikt att minska tarmmikrobiell mångfald hos ICU -patienter, utsätter dem för större risk för infektion - dessa inkluderar assisterad ventilation, enterisk utfodring och vissa mediciner.

Även om de testade patienterna var inlagda på ICU av olika skäl, två tredjedelar visade en markant minskning av mikrobiell mångfald någon gång under vistelsen. Det fanns 24 patienter inskrivna i studien, med åldrar från 25 till 85 år. Anledningarna till antagning varierade, och inkluderade trauma, hjärtinfarkt och cancer.

Enligt professor Mark Pallen (Quadram Institute, STORBRITANNIEN), som ledde forskningen, en mångsidig mikrobiom är viktig.

Tarmmikrobiomet utför många viktiga och olika roller och många av dessa roller kan gå förlorade om mikrobiell mångfald går förlorad. Detta kommer sannolikt att påverka näring, tarmmotilitet och inflammation i tarmen.

Mark Pallen, Studieledare och professor, Quadram Institute, Storbritannien

Forskarna fann att hos ICU-patienter med lång vistelse, tarmmikrobiomet dominerades av bakterier med potential att bli patogen:"Tarmmikrobiomet är normalt hem för en mycket mångsidig uppsättning mikrobiella arter, räknade i hundratals, med en relativt jämn spridning av överflöd. Men hos ICU -patienter en enda organism kan ta över mikrobiomen så att de allra flesta mikrobiella celler och sekvenser tillhör bara en art.

"Det var chockerande att se hur snabbt och hur ofta denna mångfaldiga gemenskap kan kollapsa till stark monolitisk dominans av en enda patogen bland kritiskt sjuka patienter."

Forskargruppen använde en teknik som kallas hagelgevärmetagenomik för att avgöra vilka bakterier som fanns i tarmen. Detta innefattade extraktion och sekvensering av DNA från fekala prover för att bestämma vilka mikrober som fanns.

Prof Pallen sa:"Vi såg Enterococcus faecium vanligast och detta är oroande eftersom detta är en viktig och vanlig patogen bland sjukhusinlagda patienter. Mer oroande fortfarande, vi upptäckte tecken på spridning av en enda stam mellan tre patienter. "

E. faecium kan orsaka allvarliga infektioner, särskilt på platser där medicinsk utrustning - såsom intravenösa kanyler - har använts. Om dessa bakterier kommer in i blodomloppet, de kan orsaka dödlig infektion. Enterokock infektioner är särskilt svåra att behandla eftersom många arter i denna grupp har utvecklat resistens mot flera antibiotika, inklusive den sista utväg antibiotikumet vancomycin.

Att dominera tarmen av en enda potentiell patogen kan utsätta andra sjukhuspatienter för risk, enligt Pallen. Han sa, "När en enda potentiellt patogen mikrobe ökar avsevärt i biomassa i just denna nisch, det är då mer troligt att det rinner över i andra delar av kroppen, till exempel, blodet eller lungorna, där det kan orsaka livshotande sjukdom.

Vad mer, det kommer då sannolikt att spridas till andra patienter, underlätta spridning av multiresistenta patogener på hela sjukhuset. "

Speciellt ett antibiotikum, meropenem, befanns ha en negativ inverkan på friska tarmbakterier hos ICU -patienter. För att skydda den mikrobiella mångfalden, forskarna föreslår att patienter kan ges mediciner som absorberar eller inaktiverar, som kol, för att minska effekten av antibiotika på tarmmikrobiomet.

Ett annat alternativ kan vara att återställa mikrobiell mångfald hos ICU -patienter genom fekala mikrobiottransplantationer.

• Tarmmikrobiom förändras med tillagning av vegetabiliska livsmedel,
• Mount Sinais forskare får NIH -pris för att utveckla universellt influensavaccin