유전적으로 다양한 다종의 획득 및 운반

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May 03, 2023

유전적으로 다양한 다종의 획득 및 운반

커뮤니케이션 의학

커뮤니케이션 의학 3권, 논문 번호: 79(2023) 이 기사 인용

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이 상세한 게놈 연구는 자원이 적은 아프리카 병원에서 2kg 미만의 신생아와 짝을 이룬 산모의 다약제 내성 그람 음성 간균(MDR-GNB) 보균을 특징으로 합니다.

이 단면적 코호트 연구는 감비아의 신생아 의뢰실에서 매주 신생아 피부 및 항문 주위 샘플링과 산모의 직장-질 면봉 채취를 통해 수행되었습니다. 전향적인 세균 배양은 API20E 및 API20NE에 의한 종 식별이 가능한 MacConkey 한천을 사용했습니다. 모든 GNB 분리물은 Illumina Miseq 플랫폼에서 전체 게놈 시퀀싱을 거쳤습니다. 다중 위치 서열 타이핑(Multi-Locus Sequence Typing) 및 SNP-거리 분석을 통해 균주 유형 및 관련성을 식별했습니다.

34명의 신생아와 21명의 산모로부터 얻은 135개의 면봉으로 137개의 GNB 분리균이 생성되었으며, 그 중 112개는 고품질의 de novo 어셈블리입니다. 신생아 MDR-GNB 캐리지 보급률은 입원 시 41%(14/34)이며 7일까지 새로 획득한 경우는 85%(11/13)입니다. 여러 MDR 및 ESBL-GNB 종은 서로 다른 시점에서 운반되며, 가장 빈번하게는 K. pneumoniae 및 E. coli가 이질적인 균주 다양성을 가지며 클론성의 증거가 없습니다. 111개의 별개의 항생제 내성 유전자는 대부분 베타 락타마제(Bla-AMPH, Bla-PBP, CTX-M-15, Bla-TEM-105)입니다. 산모의 76%(16/21)와 62%(13/21)는 각각 MDR-GNB 및 ESBL-GNB ≥1의 직장-질 보균을 가지며 대부분 MDR-E입니다. 대장균(76%, 16/21) 및 MDR-K. 폐렴균(24%, 5/21). 21개의 신생아-모쌍 중 단 한 마리만이 유전적으로 동일한 분리주를 가지고 있습니다(E. coli ST131 및 K. pneumoniae ST3476).

감비아에 입원한 신생아는 출생부터 7일 사이에 높은 MDR 및 ESBL-GNB 캐리지 유병률을 나타내며 산모에서 신생아로의 전염을 뒷받침하는 증거는 제한적입니다. 전염을 더 깊이 이해하고 표적 감시 및 감염 예방 정책을 알리기 위해서는 유사한 환경에서의 게놈 연구가 필요합니다.

다양한 항생제에 내성이 있는 박테리아는 자원이 부족한 국가에서 신생아, 특히 병원 환경에서 태어난 작거나 미숙아의 감염 및 사망의 중요한 원인입니다. 이러한 저항성 박테리아가 신생아의 피부와 장에서 어떻게 획득되는지는 알려져 있지 않으며, 특히 일반적으로 산모로부터 전염되는지 여부는 알려져 있지 않습니다. 우리는 박테리아의 유형, 항생제 내성의 양, 영향을 받은 신생아 및 산모의 수, 신생아와 산모 사이의 이러한 박테리아의 유사성을 이해하기 위해 작은 감비아 신생아와 산모에 존재하는 박테리아를 연구했습니다. 우리는 많은 신생아가 이러한 박테리아를 보유하고 있음에도 불구하고 산모에게 존재하는 박테리아와 다르다는 것을 발견했습니다. 이는 박테리아가 병원 환경에서 획득되었음을 의미합니다. 우리의 연구는 병원에 입원한 취약한 신생아의 박테리아 획득을 줄이기 위해 병원에서 이러한 박테리아의 존재를 식별하고 줄이는 전략 개발의 중요성을 강조합니다.

많은 아프리카 및 아시아 국가에서는 신생아 사망률이 용납할 수 없을 정도로 높으며, 이는 5세 미만 어린이 사망의 47%를 차지합니다1. 침습성 감염은 신생아 사망의 중요한 원인이며, 아프리카에서는 부담이 크고 사망률이 상대적으로 높습니다2,3. 조산(임신 37주 미만) 및/또는 저체중 출생(LBW, < 2.5kg)으로 태어난 작고 취약한 신생아는 선천적 및 적응적 면역 장애4, 장기 입원, 침습적 시술5로 인해 감염 위험이 가장 높습니다5. 장 벽을 통한 전이를 통한 병원균의 장내 운반은 후기 발병 감염 및 염증성 장애6와 관련이 있으며, 미숙아의 피부 완전성은 일반적으로 손상되어 침습적 감염의 추가 경로를 제공합니다.

패혈증과 관련된 연간 690,000명의 신생아 사망 중 약 31%는 잠재적으로 항균제 내성(AMR)에 기인합니다7. 그람 음성 박테리아(GNB) 내에서 Enterobacterales는 아프리카 신생아의 심각한 세균 감염의 주요 원인이며2,8,9 Klebsiella pneumoniae 및 Escherichia coli가 가장 일반적으로 관련됩니다. 다제내성(MDR)은 아프리카10,11 침습성 신생아 GNB의 최대 82%에서 발견되며, 유병률이 증가하고11 제한된 진단 및 치료 옵션7으로 인해 관리 문제가 발생합니다. ESBL(Extended Spectrum Beta Lactamase) 생성 GNB는 2017년 세계보건기구(WHO)에 의해 연구 및 항생제 개발에 우선순위가 높은 병원체로 등재되었으며12, 전 세계적으로 신생아 사망률을 낮추는 목표를 세울 경우 해결해야 하는 신생아 공중보건 비상사태를 나타냅니다. 2030년까지 12/1000명 이하의 출산을 달성해야 합니다13.

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>