Übertragung von ESBL-produzierenden Enterobacteriaceae

Hintergrund und Ziel Zu den häufigsten bakteriellen Krankheitserregern des Menschen gehören mehrere Arten der Familie der Enterobacteriaceae. Viele von ihnen sind inzwischen resistent gegen Antibiotika, d. h. Extended-Spectrum-Beta-Laktamasen (ESBL)-produzierende Enterobacteriaceae (PE). Lange Zeit wurde angenommen, dass die Übertragung in Krankenhäusern der Hauptgrund für ihre schnelle Ausbreitung war. In jüngerer Zeit wurden ESBL-PE aber auch auf Lebensmitteln und im Abwasser gefunden. Diese Quellen spielen wahrscheinlich auch eine wichtige Rolle bei der Unterhaltungsübertragung.

Das Ziel des Forschers ist es, Übertragungsketten von ESBL-PE in der Stadtregion Basel zu identifizieren, wobei die neuesten Methoden zur Sequenzierung des gesamten Genoms verwendet werden, die es ermöglichen, die Verwandtschaft von Stämmen mit höchstmöglicher Auflösung zu bestimmen, wobei Quellen sowohl innerhalb als auch außerhalb von Krankenhäusern berücksichtigt werden.

Hypothese Das Auffinden weniger genetisch verwandter Häufungen von ESBL-PE mit epidemiologischer Verbindung zu Krankenhauskontakten würde auf eine relevante Übertragung in unserem Gesundheitsumfeld hindeuten. Im Gegensatz dazu würde das Auffinden vieler genetisch unterschiedlicher ESBL-PE-Cluster ohne epidemiologische Verbindungen zum Krankenhaus die Bedeutung einer krankenhausweiten Übertragung für die Aufrechterhaltung der ESBL-Epidemie in Frage stellen. Diese Unterscheidung ist entscheidend für die Ableitung wirksamer Präventions- und Kontrollempfehlungen.

Design, Setting und Patienten Die Gesamtgenomsequenzierung wird an repräsentativen ESBL-Stämmen durchgeführt, die von Januar 2003 bis Dezember 2019 am Universitätsspital Basel gesammelt wurden. Die epidemiologischen Beziehungen zwischen Patienten mit genetisch verwandten ESBL-PE-Stämmen werden bewertet.

Von Juni 2017 bis Dezember 2019 wird zusätzlich eine Gesamtgenomsequenzierung an ESBL-Stämmen durchgeführt, die aus repräsentativen Proben aus dem Abwassersystem des Spitals und der Stadt Basel sowie aus repräsentativen Lebensmittelproben des Spitals und der Stadt Basel identifiziert wurden von Basel. Die epidemiologischen Beziehungen zwischen Patienten sowie Umweltproben mit genetisch verwandten Stämmen von ESBL-PE und Fällen mit genetisch verwandten Plasmiden, die die entsprechenden ESBL-Gene tragen, werden bewertet.

Methoden, geplante Analyse und Probengröße Um Übertragungsereignisse zu identifizieren, werden wir die Sequenzierung des gesamten Genoms mit Illumina-Technologie anwenden, die in der Abteilung für klinische Mikrobiologie des Universitätskrankenhauses etabliert und von der International Standards Organization (ISO) akkreditiert ist. Der Anteil der Infektion/Besiedlung mit genetisch verwandten Isolaten von ESBL-produzierenden Enterobacteriaceae an der Gesamtinfektions-/Besiedlungsrate wird ermittelt. Alle Phylogenien werden mit BEAST v2.046 unter Verwendung unseres zuvor entwickelten Tools zur Quantifizierung der Übertragungsraten abgeleitet. Insgesamt werden 2000 Isolate aus Patientenproben und 1000 Isolate aus Lebensmittel- und Abwasserproben analysiert.