Den første genomiske overvåkingen av Klebsiella-bakterier i Ghana har vist at svært antibiotikaresistente patogener bare finnes i sykehusmiljøer, informasjon som kan brukes til å informere kontrolltiltak.

I Ghana unnlater noen bakteriestammer som er svært resistente mot antibiotika å spre seg utenfor sykehuset, noe som tyder på at kontrolltiltak kan fokuseres på kliniske omgivelser for å bidra til å dempe behandlingsresistente infeksjoner.

Forskere fra Wellcome Sanger Institute, Oslo universitetssykehus, Ghana University of Development Studies og samarbeidspartnere brukte en One Health1-tilnærming for å forstå spredningen av antibiotikaresistens i Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) bakterier i Ghana. Dette er en bakterieart som kan forårsake et bredt spekter av infeksjoner.

Studien, publisert i dag (16. oktober 2023) i Lancet-mikroben fant at stammer av disse bakteriene som er ansvarlige for typiske behandlingsresistente infeksjoner, bare ble funnet i kliniske omgivelser, med hastigheter som ligner de som ble observert i Italia.

Ingen svært antibiotika-resistente stammer er funnet i miljøet eller hos dyr, noe som tyder på at deres utholdenhet utenfor sykehus for tiden er minimal i denne regionen av Ghana. Forskere peker på klinisk bruk av antibiotika bak denne resistensen Klebsiella pneumoniaeog fremheve viktigheten av å bruke genetiske data for å informere kontrolltiltak.

Klebsiella pneumoniae, som tilhører det bredere Klebsiella slekt, er et viktig menneskelig patogen. Det har evnen til å forårsake et bredt spekter av infeksjoner, inkludert lungebetennelse, meningitt, sår- og bløtvevsinfeksjon, urinveisinfeksjoner, og er en ledende årsak til neonatal sepsis.2

Antibiotikaresistens, også kjent som multiresistens, K. pneumoniae øker jevnt.2 Noen bakteriestammer er i stand til å produsere enzymer kalt utvidede spektrum beta-laktamaser (ESBL), som gjør dem resistente mot visse typer antibiotika, inkludert penicillin.

Andre stammer av K. pneumoniae har blitt resistente mot karbapenemer, et bredspektret antibiotikum som brukes til å behandle infeksjoner som ikke reagerer på andre behandlinger.

Selv om det har vært genomisk overvåking av Klebsiella i flere europeiske land er det mange land hvor det fortsatt er behov for data.

I denne forskningen sekvenserte teamet fra Wellcome Sanger Institute, Universitetet i Oslo, University of Ghana Development Studies og samarbeidspartnere 573 Klebsiella prøver samlet fra kliniske, miljømessige og dyrekilder i og rundt Tamale by, Ghana.

Disse dataene ble også sammenlignet med tidligere studier som undersøkte Klebsiella fra Pavia, Italia og Tromsø, Norge.

Blant de nesten 600 Klebsiella sekvenserte isolater, oppdaget forskerne det K. pneumoniae representerte to tredjedeler av det. Teamet identifiserte to karbapenem-resistente stammer og flere stammer som inneholder ESBL-gener, noe som gir ytterligere antibiotikaresistens. Dette var imidlertid kun prøver samlet i en klinisk setting. Dette nivået av antibiotikaresistens var sjelden i miljøprøver, noe som tyder på at disse stammene klarer seg dårligere utenfor sykehuset.

Forskere antyder at klinisk bruk av antibiotika, som karbapenemer, har ført til økningen i antibiotikaresistens. Uten dette selektive trykket erstatter ikke disse resistente stammene andre former for mindre farlige bakterier.

Denne informasjonen kan bidra til å informere folkehelsetiltak fokusert på å redusere spredningen av svært antibiotikaresistente bakterier på sykehus og fremhever viktigheten av genomisk overvåking.

«Å kunne kartlegge spredningen av bakterier som kan forårsake behandlingsresistente og livstruende infeksjoner er nøkkelen til å utvikle metoder for å stoppe dette.» Vår studie viser at selv om bruk av antibiotika har økt antall resistente stammer av Klebsiella pneumoniae, disse stammene er ikke like effektive til å spre seg i det bredere miljøet. Å identifisere stammer som overgår dem kan være et nyttig verktøy for å redusere nivåene av resistente stammer, eller informere om tiltak for å dempe spredningen.

Dr Jessica Calland,førsteforfatter fra Oslo universitetssykehus

«Resistent mot behandling Klebsiella pneumoniae er et økende og vedvarende problem i Ghana. Men før denne studien hadde vi ikke robuste genomiske overvåkingsdata for å forstå hvilke stammer og typer resistens vi hadde å gjøre med. Vår forskning viser hvor viktig det er å gjennomføre genomisk overvåkingsarbeid i alle land, spesielt i de som er spesielt rammet av behandlingsresistente patogener, da disse kan komme inn i miljøet på grunn av ineffektiv behandling av sykehusavløpsvann.

Professor Courage Kosi Setsoafia Saba,medforfatter fra University of Development Studies, Ghana

«Ved å bruke One Health-tilnærmingen tar vår studie hensyn til alle de forskjellige miljøene i et område, inkludert sykehus, mennesker og andre dyr, der bakterier kan vedvare. Dette tillater oss å ha en mer fullstendig oversikt over alle potensielle veier i et område, og uten det kan forsøk på å stoppe spredningen av bakterier skape blinde flekker. Ved å bruke denne tilnærmingen kunne vi se at multi-legemiddelresistente stammer i Ghana bare ble funnet på sykehus, og dermed validerte omfanget av misbruk av antibiotika i humanmedisin og viser hvor intervensjoner nå kan implementeres.

Dr Akosua Karikari,medforfatter fra University of Development Studies, Ghana

«Bakteriell resistens mot antibiotika er et globalt folkehelseproblem som påvirker alle land. Vår studie fremhever dette ved å finne de samme genene som gir resistens på lignende nivåer i Ghana og Italia. Detaljert genomisk informasjon om spredningen av antibiotikaresistens og faktorene som påvirker den er avgjørende hvis vi skal prøve å bremse, og muligens stoppe, denne utviklingen. Selv om det har vært flere genomiske overvåkingsstudier i europeiske og vestlige land, jobber studien vår med internasjonale samarbeidspartnere for å hjelpe til med å belyse situasjonen i et mer globalt rammeverk. Samarbeid på tvers av landegrensene vil være nøkkelen til å effektivt bekjempe antibiotikaresistente bakterier og redusere deres negative innvirkning på folkehelsen globalt.

Professor Jukka Corander,co-senior forfatter fra Wellcome Sanger Institute