Acquisizione e trasporto di multi geneticamente diversi

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May 03, 2023

Acquisizione e trasporto di multi geneticamente diversi

Communications Medicine

Medicina delle comunicazioni volume 3, numero articolo: 79 (2023) Citare questo articolo

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Questo studio genomico dettagliato ha caratterizzato la presenza di bacilli Gram negativi multiresistenti (MDR-GNB) nei neonati < 2 kg e nelle madri accoppiate in un ospedale africano con poche risorse.

Questo studio di coorte trasversale è stato condotto presso l'unità di riferimento neonatale in Gambia con campionamento cutaneo e perianale neonatale settimanale e tamponi retto-vaginali materni accoppiati. La potenziale coltura batteriologica ha utilizzato l'agar MacConkey con identificazione delle specie mediante API20E e API20NE. Tutti gli isolati GNB sono stati sottoposti a sequenziamento dell'intero genoma sulla piattaforma Illumina Miseq. La tipizzazione di sequenze multi-locus e l'analisi della distanza SNP hanno identificato il tipo di ceppo e la sua correlazione.

135 tamponi provenienti da 34 neonati e 21 madri accoppiate hanno prodotto 137 isolati GNB, di cui 112 sono assemblaggi de novo di alta qualità. La prevalenza neonatale di portatore di MDR-GNB è del 41% (14/34) al momento del ricovero, con l'85% (11/13) di nuove acquisizioni entro 7 giorni. Molteplici specie MDR ed ESBL-GNB vengono trasportate in punti temporali diversi, più frequentemente K. pneumoniae ed E. coli, con diversità di ceppi eterogenei e nessuna evidenza di clonalità. 111 distinti geni di resistenza agli antibiotici sono principalmente beta lattamasi (Bla-AMPH, Bla-PBP, CTX-M-15, Bla-TEM-105). Il 76% (16/21) e il 62% (13/21) delle madri hanno un portatore retto-vaginale rispettivamente di ≥ 1 MDR-GNB e ESBL-GNB, principalmente MDR-E. coli (76%, 16/21) e MDR-K. pneumoniae (24%, 5/21). Delle 21 diadi neonato-madre, solo una ha isolati geneticamente identici (E. coli ST131 e K. pneumoniae ST3476).

I neonati gambiani ospedalizzati mostrano un'elevata prevalenza di portatori di MDR ed ESBL-GNB con acquisizione tra la nascita e il 7° giorno con prove limitate a sostegno della trasmissione da madre a neonato. Sono necessari studi genomici in contesti simili per comprendere meglio la trasmissione e informare le politiche mirate di sorveglianza e prevenzione delle infezioni.

I batteri resistenti a più antibiotici sono un’importante causa di infezione e morte dei neonati nei paesi a basse risorse, in particolare dei bambini piccoli o prematuri nati in ambienti ospedalieri. Non è noto come questi batteri resistenti vengano acquisiti sulla pelle e nell’intestino dei neonati, in particolare se siano comunemente trasferiti dalla madre. Abbiamo studiato i batteri presenti nei piccoli neonati gambiani e nelle loro madri per comprendere il tipo di batteri, il livello di resistenza agli antibiotici, il numero di neonati e madri colpiti e la somiglianza di questi batteri tra i neonati e le loro madri. Abbiamo scoperto che, nonostante molti neonati siano portatori di questi batteri, questi sono diversi da quelli presenti nelle madri. Ciò suggerisce che i batteri vengono acquisiti dall’ambiente ospedaliero. Il nostro studio evidenzia l’importanza di sviluppare strategie per identificare e ridurre la presenza di tali batteri negli ospedali per ridurne l’acquisizione da parte dei neonati ospedalizzati vulnerabili.

La mortalità neonatale rimane inaccettabilmente elevata in molti paesi africani e asiatici, rappresentando il 47% dei decessi tra i bambini sotto i 5 anni1. Le infezioni invasive contribuiscono in modo importante alle morti neonatali, con un impatto elevato in Africa e un elevato rischio relativo di mortalità2,3. I piccoli neonati vulnerabili nati prematuri (< 37 settimane di gestazione) e/o con basso peso alla nascita (LBW; < 2,5 kg) sono quelli a maggior rischio di infezioni a causa della compromissione dell'immunità innata e adattativa4, della degenza ospedaliera prolungata e delle procedure invasive5. Il trasporto intestinale di agenti patogeni con traslocazione attraverso la parete intestinale è associato a infezioni a esordio tardivo e disturbi infiammatori6 e l'integrità della pelle dei neonati prematuri è generalmente compromessa, fornendo un'ulteriore via per l'infezione invasiva.

Si stima che circa il 31% delle 690.000 morti neonatali annuali associate alla sepsi siano potenzialmente attribuibili alla resistenza antimicrobica (AMR)7. Tra i batteri Gram-negativi (GNB), gli Enterobacterales sono la principale causa di gravi infezioni batteriche nei neonati africani2,8,9, con Klebsiella pneumoniae ed Escherichia coli più comunemente implicati. La resistenza multifarmaco (MDR) è riscontrata nell'82% dei casi di GNB neonatale invasivo in Africa10,11, con una prevalenza in aumento11 e sfide gestionali dovute a opzioni diagnostiche e terapeutiche limitate7. I GNB produttori di beta lattamasi a spettro esteso (ESBL) sono stati elencati come patogeni ad alta priorità per la ricerca e lo sviluppo di antibiotici dall'Organizzazione Mondiale della Sanità nel 201712 e rappresentano un'emergenza sanitaria pubblica neonatale che è fondamentale da affrontare se si raggiungono gli obiettivi globali di ridurre la mortalità neonatale. Entro il 203013 si dovrà raggiungere un obiettivo ≤12/1000 nati vivi.

2 kg on study scales (n = 2) and no staff available to perform study procedures (n = 2). bTwo mothers were sampled in absence of neonatal paired swabs and two sets of twins were included. c36 neonates were enrolled but 2 were not sampled, due to rapid deterioration and death (n = 1) and lack of consent for neonatal sampling (n = 1). dOne participant did not meet eligibility for peri-anal samples due to imperforate anus. eTwo neonates did not have skin swabs taken: One met exclusion criteria; One had consent withdrawn for repeat sampling. fOne neonate did not have peri-anal swabs taken as consent was withdrawn for repeat sampling. gOne newborn did not have skin or peri-anal samples taken due to error. GNB Gram-Negative Bacilli, WGS Whole Genome Sequencing./p>18 h) was present for 13% (3/23) of neonates with 17% (4/23) receiving antibiotics within 48 h before delivery. The inpatient case fatality rate within 28 postnatal days was 62% (21/34), with median age at death 2.5 days (Table 1). Reliable data on the cause of death was not available./p>1 E. coli ST. Only one newborn-mother pair had identical E. coli carriage (ST131; SNP distance=0), with neonatal peri-anal carriage at d0 (N048) and maternal RV sample (N022) which was obtained within 24 h of admission. This mother-neonate pair also had identical K. pneumoniae strains, as described above./p>400 children, including neonates51. The ST131 E. coli strains within the dyad were identical, suggesting mother to newborn transmission had occurred, which may have relevance for settings in which E. coli 131 is a more dominant carriage strain./p>