Новости

Биопленки, образующиеся в сливных отверстиях раковин и водопроводных трубах, могут быть источником микроорганизмов с множественной лекарственной резистентностью, но усилия по их дезинфекции, предпринимаемые в разных подразделениях, могут ограничить их распространение, говорится в исследовании.    По данным работы, опубликованной в журнале MMWR, микроорганизмы с множественной лекарственной резистентностью (MDRO) в высокой степени передаются от человека к человеку в медицинских учреждениях и стационарах и могут заселять такие обьекты окружающей среды, как раковины и поверхности. За последнее десятилетие исследователи проследили распространение MRDO в больничных раковинах, сливах раковин и в сантехнике, которые потенциально могут распространяться на другие поверхности в окружающем пространстве. Несмотря на разработку технологий профилактики внутрибольничных инфекций, таких как устройства для дезинфекции поверхностей ультрафиолетовым светом, для предотвращения заражения MDRO часто требуется внедрение строгих режимов дезинфекции раковин и окружающих поверхностей в отделениях интенсивной терапии и палатах пациентов.    "Лечение карбапенемазоустойчивых инфекций, вызванных Pseudomonas aeruginosa (CP-CRPA), является сложной задачей из-за резистентности к антибиотикам", - пишут в своем исследовании Меган Е. Кэхилл, сотрудник службы эпидемиологической разведки CDC, и ее коллеги. "Инфекции CP-CRPA являются высокотрансмиссивными в медицинских учреждениях, поскольку они могут передаваться от человека к человеку и из источников окружающей среды, таких как стоки раковин и унитазы".    Авторы сообщают, что в период с сентября 2021 г. по январь 2022 г. в одной из больниц штата Айдахо CP-CRPA была выявлена в мокроте двух пациентов, которые находились в одной палате интенсивной терапии с разницей в 4 месяца. В промежутке между этими двумя пациентами в той же палате находились еще 16 пациентов в среднем 3,5 дня (диапазон = от 1 до 12 дней), причем у пяти из них CP-CRPA в мокроте обнаружена не была. В марте 2022 г. Отдел общественного здравоохранения штата Айдахо провел расследование выявленного кластера случаев и отобрал образцы окружающей среды, обнаружив CP-CRPA в одной раковине в палате интенсивной терапии, в том числе в биопленках, образовавшихся в сливе. P. aeruginosa была также обнаружена в образце воды одного из семи унитазов.    Хотя после того, как у второго пациента была выявлена CP-CRPA, никто из пациентов не проходил лечение в этой палате, она была закрыта в соответствии с рекомендациями по дезинфекции биопленок, установке брызгозащитных устройств для снижения загрязнения стоков, еженедельной дезинфекции всех стоков раковин в отделениях интенсивной терапии, внедрению новых методов гигиены раковин и продолжению обследования пациентов в закрытой палате после возобновления работы. "Сотрудничество между медицинскими учреждениями и органами здравоохранения, включая тестирование изолятов CRPA на наличие генов карбапенемазы и внедрение мероприятий по гигиене раковин, имело решающее значение для выявления и реагирования на этот кластер CP-CRPA в условиях медицинского учреждения", - пишут авторы.    Кэхилл и коллеги отмечают, что доказательств передачи инфекции от человека к человеку не было, и "вероятным источником CP-CRPA в окружающей среде", скорее всего, является одна раковина, но добавляют, что оба пациента в кластере также получали длительную искусственную вентиляцию, что, по их мнению, позволяет предположить, что более короткое пребывание и отсутствие искусственной вентиляции также может снизить риск передачи инфекции. "Для ограничения распространения MDRO в медицинских учреждениях очень важны многосторонние мероприятия, включая гигиенические процедуры в раковинах, инженерный и административный контроль", - написали авторы.

Понимание того, как микробные белки влияют на организм хозяина, может дать более глубокое представление о перекрестном взаимодействии микробиоты кишечника и хозяина.    Микробиота кишечника может регулировать физиологию и патофизиологию хозяина, вырабатывая ферменты с функциями, аналогичными функциям хозяина. Однако выявление таких изоферментов на основе секвенирования затруднено, поскольку ферменты со сходными функциями у разных видов могут не сохранять последовательности. Для обнаружения и характеристики таких изоферментов микроорганизмов хозяев более надежной является система функционального скрининга белков на основе их активности, что позволит получить более глубокие представления о перекрестном взаимодействии микробиоты кишечника и хозяина. Методы    Для выявления потенциальных изоферментов микроорганизмов хозяев мы создали платформу скрининга активности ферментов, включающую анализ активности 110 ферментов, функционирующих при различных заболеваниях человека. Активность этих ферментов измерялась в бактериальных сообществах, полученных ex vivo из образцов кала. Дипептидилпептидаза 4 (DPP4) была одним из основных изоферментов, выявленных в ходе нашего анализа, но мало что известно о ее патофизиологических эффектах на хозяина. Мы попытались определить, может ли DPP4, продуцируемая микроорганизмами кишечника, подобно DPP4 хозяина (hDPP4), снижать уровень активного GLP-1 (глюкаго́ноподо́бный пепти́д-1, ГПП-1, энтероглюкагон — пептидный гормон из семейства инкретина, вырабатывается в кишечнике в ответ на приём пищи - прим.пер.) и, таким образом, влиять на гомеостаз глюкозы в крови. Результаты    С помощью нашей платформы скрининга активности ферментов мы выявили 71 фермент с положительной активностью в сообществах бактерий кишечника человека, большинство из которых были подтверждены в белковых экстрактах, полученных из фекалий мышей, свободных от микробов и специфических патогенов. Среди выявленных ферментов активность DPP4 имела наибольший статистический эффект среди 10 образцов, полученных от человека.     В результате выделения бактерий кишечника человека и скрининга активности DPP4 мы обнаружили, что микробный DPP4 продуцируется в основном Bacteroides spp. Кишечный микробный DPP4 (mDPP4) может разрушать активный GLP-1 in vitro. Однако mDPP4 не влиял на уровень активного GLP-1 у мышей, получавших обычный корм, но снижал активность активного GLP-1 и нарушал гомеостаз глюкозы у мышей, получавших корм с высоким содержанием жиров (HFD) или декстрансульфат натрия/индометацин, что свидетельствует о том, что для влияния mDPP4 на активность GLP-1 хозяина требуется повреждение кишечного барьера.    Мы обнаружили, что клинический ингибитор DPP4 ситаглиптин не способен эффективно ингибировать mDPP4. В результате анализа ко-кристалла mDPP4 с ситаглиптином с разрешением 1,97 анстрема были обнаружены различия в характере связывания препарата с mDPP4 по сравнению с его связыванием с hDPP4, что может объяснить такое различие в ингибирующем действии. Клиническое исследование ситаглиптина среди пациентов с сахарным диабетом 2-го типа (Т2Д) (n = 57) и соответствующая трансплантация фекальной микробиоты стула от высоко- и низкореспонсивных пациентов в настоящем исследовании мышам, питающимся HFD, показали, что mDPP4 может ограничивать эффективность ситаглиптина у лиц с Т2Д и у мышей с непереносимостью глюкозы.    Для поиска селективного ингибитора mDPP4 мы проанализировали ~107 тыс. соединений и с помощью структурной модификации выявили Dau-d4, производное дауризолина, которое способно селективно ингибировать активность mDPP4 по сравнению с hDPP4. Dau-d4 повышал уровень активного GLP-1 и улучшал метаболизм глюкозы у мышей-диабетиков, а совместное применение Dau-d4 с ситаглиптином еще больше улучшало гомеостаз глюкозы в крови. Выводы    В данной работе мы разработали стратегию идентификации неохарактеризованных изоферментов микроорганизмов кишечника и хозяина, которая позволяет глубже понять взаимодействие микробиоты кишечника и хозяина. Изофермент DPP4 микроорганизмов кишечника может нарушать гомеостаз глюкозы в организме хозяина, а различия в активности DPP4 микроорганизмов, возможно, способствуют гетерогенному ответу на ситаглиптин, наблюдаемому у пациентов с Т2Д.     Полученные нами результаты свидетельствуют о перспективности разработки терапии, направленной на ферменты как хозяина, так и микроорганизмов кишечника, для достижения большей клинической эффективности. Открытие и ингибирование изофермента, регулирующего метаболизм микроорганизмов кишечника и хозяина.Различия в микробиоте кишечника могут объяснить, почему одни люди отвечают на антидиабетические ингибиторы DPP4, а другие - нет. С помощью системы скрининга активности ферментов были выявлены изоферменты DPP4 микроорганизмов кишечника, которые могут снижать уровень активного GLP-1, но не могут быть ингибированы ситаглиптином. Высокопроизводительный скрининг выявил Dau-d4 в качестве селективного ингибитора микробного DPP4 для повышения активности GLP-1 и улучшения толерантности к глюкозе.