创新背景
败血症是新生儿死亡的一个主要原因,在低收入和中等收入国家尤其如此。
据估计,每年在新生儿中发生近700万起潜在的严重细菌感染,导致每年超过55万新生儿死亡。这些感染和死亡大多发生在中低收入国家,这些国家的资源往往稀缺,可能限制诊断和治疗败血症的能力。全球抗菌素耐药性(AMR)的上升,尤其是对抗生素具有耐药性的革兰氏阴性细菌的迅速传播,使这些问题进一步复杂化。革兰氏阴性细菌包括肺炎克雷伯菌、大肠杆菌和阴沟肠杆菌,这些细菌不再对ß-内酰胺类抗生素敏感,如氨苄西林和头孢他啶。据估计,抗菌素耐药性每年在全世界造成约500万人死亡,并预计到2050年每年将造成1 000万人死亡。
尽管新生儿败血症是低收入和中等收入国家的一个重大健康问题,但尚不清楚新生儿如何、何时以及在何处获得危及生命的感染。此外,在这些病例中与抗菌素耐药性相关的因素也仍在研究中。例如,尚未在中低收入国家开展研究,检查母亲体内存在的耐抗生素细菌是否与新生儿患败血症有关。
创新过程
英力士牛津抗菌素研究所(IOI)的蒂姆·沃尔什(Tim Walsh)教授协调进行了一项新研究,分析了生活在非洲和南亚7个低收入和中等收入国家的母亲及其新生儿身上分离出的对抗生素具有耐药性的细菌之间的联系。研究表明,新生儿在出生仅几个小时后就存在抗微生物细菌,并发现了导致败血症的耐药细菌在医院内以及从母亲传播给婴儿的例子。该研究成果发表于《自然微生物学》杂志上。
该国际团队研究了来自非洲和南亚7个中低收入国家的母亲及其婴儿肠道菌群(人类肠道中存在的微生物群)中抗生素耐药性基因(ARGs)的存在情况。作为“发展中社会新生儿抗生素耐药性负担”研究(BARNARDS)的一部分,他们招募了35040名母亲和36285名新生儿。BARNARDS是一个由孟加拉国、埃塞俄比亚、印度、尼日利亚、巴基斯坦、卢旺达和南非的12个临床点组成的网络。从这些样本中,他们收集了18,148份直肠拭子(15,217份来自母亲,2,931份来自新生儿,包括626例败血症),用于培养这些样本中的细菌,并评估母亲及其婴儿的微生物群中是否存在临床上重要的抗生素耐药性基因。
研究团队发现,大量样本携带与抗生素耐药性有关的基因,这表明抗生素耐药性在这些环境中比以前预期的广泛得多。例如,大约五分之一(18.5%)的新生儿样本为blaNDM阳性,这是一种编码新德里金属- β -内酰胺酶的基因,这种酶可以破坏ß-内酰胺抗生素,包括常用的碳青霉烯类,导致细菌对这种药物产生耐药性。重要的是,研究人员发现,抗生素耐药性基因在新生儿出生几小时内就存在,这表明耐抗生素细菌在新生儿出生时或出生后不久就开始定植,可能是通过与母亲接触或从医院环境中产生的。
从母亲和新生儿中采集的样本也被用来鉴定对抗生素耐药的细菌。作者总共分离出了1072株革兰氏阴性细菌,其中大多数是肺炎克雷伯菌、大肠杆菌和阴沟肠杆菌。全基因组测序显示,虽然这些细菌在不同的地方有很大的差异,但在特定的国家和医院有明显的聚集。
研究团队发现,在一些病例中,在同一个诊所就诊的不同新生儿共享细菌分离物,这表明在某些病例中,可能发生了来自医院环境或新生儿之间的耐药细菌传播。此外,基因组分析显示,一些大肠杆菌分离株在母亲和新生儿之间是无法区分的,这支持了母婴传播可能发生在分娩期间或分娩后的观点。
最后,研究人员确定了与抗生素耐药性基因相关的风险因素,考察了与水、环境卫生和个人卫生(WASH)和以前感染相关的特征。研究小组发现,与偶尔洗手相比,母亲经常洗手会降低携带耐药性基因的风险,而如果母亲在参加研究前3个月报告感染或服用了抗生素,则这种风险会增加。母亲携带此类抗生素耐药性基因也与不良出生状态和新生儿败血症的风险增加相关。
这些发现表明,在中低收入国家,母亲及其新生儿的菌群中,包括出生后数小时内,抗生素耐药性非常普遍。此外,该研究强调,更好地了解抗生素耐药性基因的传播途径(包括母婴传播和临床环境)对预防新生儿败血症至关重要。最后,研究结果强调了获得安全饮用水、卫生设施和良好个人卫生对于降低抗生素耐药性以及降低中低收入国家新生儿败血症和死亡率的重要性。
创新价值
该研究团队合作了7年多的时间,分析了非洲和南亚等7个低收入和中等收入国家的母亲及其新生儿肠道菌群中的抗生素耐药性基因(ARG)的存在情况。
这项研究展示了两个新奇的观察结果。首先,抗菌素耐药性传播的发生率,包括碳青霉烯耐药性,不仅在南亚,而且在非洲一些地区都极为令人担忧。第二,新生儿对碳青霉烯耐药的发生率非常高,而且抗菌素耐药性在婴儿出生几天内就会出现。
这项研究能够在出现败血症的新生儿血液培养中确定细菌耐药性模式,这将会导致实验性药物治疗的重要变化,并降低新生儿死亡率。同时引发了人们对抗生素使用政策的担忧,并将影响医疗机构的卫生和感染控制做法。
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