Gesundheit

Salmonella verursacht Blutbahn-Infektionen in zentral-Afrika beständig gegen fast alle Drogen

Die ersten extensiv resistente (XDR) Stämme von Salmonella typhimurium, Erreger, die verantwortlich ist für Millionen von Blutstrom-Infektionen pro Jahr in Afrika südlich der Sahara, wurden identifiziert in der Demokratischen Republik Kongo (DRC). Droge-Widerstand erhöht hat, in den aufeinanderfolgenden Gruppen von S. typhimurium im Laufe der Zeit. Diese neuen Stämme sind resistent gegen alle gängigen Medikamente in der demokratischen Republik Kongo, mit einer Probe, die zeigen, reduziert die Anfälligkeit für diese Letzte Antibiotikum.

Die Studie, veröffentlicht heute (19. September 2019) in „Nature Communications“, wurde geleitet von den Forschern vom Institut für Tropenmedizin (ITM) in Antwerpen, dem Institut National de Recherche Biomédicale (INRB) in der demokratischen Republik Kongo, dem Wellcome Sanger Institute, der University of Cambridge und Ihre Kollegen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass S. typhimurium hat sich in sub-Sahara Afrika in den letzten Jahrzehnten und wird dies auch weiterhin tun. Einen mehrdimensionalen Ansatz wird benötigt, um zu verfolgen und zu kontrollieren die Ausbreitung von XDR – Salmonellen, einschließlich der weiteren mikrobiologischen und genomische überwachung.

Die meisten Salmonellen – Infektionen führen Symptomen der Lebensmittelvergiftung. Während unangenehm, die Symptome sind nicht lebensbedrohlich, in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle. Aber in sub-Sahara-Afrika, Salmonellen wie S. typhimurium kann zu Infektionen des Blutes, bekannt als invasive nicht-typhoidale Salmonellen (int) Infektionen.

Jedes Jahr iNTS Infektionen sind Schätzungen 3,4 Millionen Menschen und führen 681,316 Todesfälle weltweit, von denen die Mehrheit sind, verursacht durch S. typhimurium. Die Rückhaltung und Behandlung von iNTS Infektionen an Orten wie der demokratischen Republik Kongo ist kompliziert durch den begrenzten Zugang zu Gesundheitsversorgung, Infrastruktur-Herausforderungen und geschwächtes Immunsystem, bei Kindern unter fünf Jahren besonders gefährdet.

Es ist bekannt, dass die iNTS-Infektionen in Afrika südlich der Sahara sind geprägt durch eine Art von S. typhimurium bekannt als ST313, die im Zusammenhang mit Antibiotika-Resistenz. Zwei Gruppen von ST313 (namens lineage I und II) split-off selbständig und anschließend Ausbreitung über den afrikanischen Kontinent. Antibiotika-Resistenzen wächst im Laufe der Zeit, mit lineage II nun die primäre Ursache von iNTS Infektionen.

Jetzt eine Globale Partnerschaft für Forschung arbeitet, um zu verstehen, wie die Salmonellen ST313 entwickelt sich ständig weiter und entwickeln Resistenzen. Arbeiten auf Blut-Proben, die in DRK-Krankenhäusern von Menschen mit Verdacht auf Blutstrom-Infektionen, die Forscher von der INRB und ITM beobachteten Antibiotikaresistenz nie gesehen, bevor in S. typhimurium verursacht Blutkreislauf-Infektionen, einschließlich der Resistenz gegen das Antibiotikum azithromycin — eine Droge, die normalerweise in reserve gehalten bei anderen unwirksam sein.

Um besser zu verstehen, diese Ergebnisse diese Stämme wurden genome sequenziert und analysiert wurden, einschließlich Bioinformatik-Analysen und Labor-Experimente am ITM und der Wellcome Sanger Institute und machine-learning Analysen am Zentrum für Genomische Erreger-Surveillance (CGPS). Analyse der S. – typhimurium – Genome identifiziert eine neue sub-Gruppe, Abspaltung von ST313, namens lineage II.1. Schätzungen zufolge entstanden im Jahr 2004, dieser neuen Gruppe Exponate umfassende drug-Resistenz (XDR).

Dr. Sandra Van Puyvelde, der Erstautor der Studie, vom Institut für Tropenmedizin und Gastwissenschaftler am Wellcome Sanger Institute, sagte: „Alle Antibiotika-Resistenz-Gene einen Beitrag zu „XDR‘ sind auf dem gleichen plasmid. Dies ist besorgniserregend, weil ein plasmid wird mit einem mobilen genetischen element, das übertragen werden könnte um andere Bakterien. Und sammelt mehr Antibiotika-Resistenzen, entdeckten wir, dass der Roman Salmonella typhimurium Linie zeigt auch weitere genetische und Verhaltensänderungen, die darauf hindeuten, kontinuierliche evolution der Bakterien in Richtung Blutstrom-Infektionen.“

Die Forscher untersuchten auch die Art und Weise von S. typhimurium ist die Anpassung an eine invasive „lifestyle“, Weg von den Formen der Salmonellen verursachen Magen-Darm-Erkrankungen gegen die Typen, die zu gefährlichen invasiven Blutbahn-Infektionen in Afrika südlich der Sahara. Zusätzlich zu den Laborexperimenten wurden die Proben getestet mit machine-learning-Algorithmus entwickelt, um Aussehen für das charakteristische Muster in der DNA von Salmonellen zeigen, dass das Potenzial, verursachen gefährliche invasive Infektionen.

Dr. Nicole Wheeler, ein Bioinformatiker am Zentrum für Genomische Erreger-Surveillance, mit Sitz in der Wellcome Sanger Institute, sagte: „Im Labor haben wir die beobachteten Veränderungen in dieser neuen Gruppe von Salmonella typhimurium , die wir gesehen haben in anderen invasiven Salmonellen. Was ist interessanter als ein von dem Bioinformatiker ist, dass wir schon in der Lage zu Holen diese änderungen mit Hilfe des maschinellen Lernens. Die Hoffnung ist, dass in Naher Zukunft werden wir in der Lage sein, zum bereitstellen von maschinellen Lernens in eine mehr vorausschauende Rolle zu helfen, Kontrolle über die Entstehung und die Ausbreitung von Medikamenten-resistenten Stämme von Bakterien wie S. typhimurium.“

INRB und ITM etabliert haben Blutstrom-Infektion-surveillance in den vergangenen zehn Jahren wurde die zentrale Rolle bei der Früherkennung von XDR S. typhimurium.

Professor Octavie Lunguya der INRB in der demokratischen Republik Kongo, sagte: „Wir isolierten die Salmonella typhimurium von Patienten in Krankenhäusern in der Demokratischen Republik Kongo während unsere Blutbahn-Infektion-surveillance-Aktivitäten. Es ist nun wichtig, dass wir genau beobachten, die Bakterien und Ihre progression.“

Professor Gordon Dougan, von der Universität von Cambridge, sagte: „Studien wie diese sind einzigartig, da wir die Brücke zwischen den wichtigsten gesundheitliche Probleme beobachtet, die in Krankenhäusern in der ganzen Welt mit in die Tiefe-biologische Forschung, für die wir anwenden, cutting-edge-Technologien. Kooperationen wie diese sind der Schlüssel und wird in Zukunft wichtig sein, weitere Einblicke zu gewinnen, die auf neu auftretende Krankheiten.“