Trasmissione perinatale dei batteri MDR (ACQUIRE)

Il rapido aumento delle Enterobacteriaceae multiresistenti (MDR-E) sta gravemente minacciando il modo in cui trattiamo le malattie infettive comuni. Una popolazione particolarmente vulnerabile è quella dei neonati, per i quali un ritardo nel trattamento della sepsi da MDR-E può essere fatale. Inoltre, batteri altamente resistenti ai farmaci come il ceppo pandemico di E. coli ST131 sono colonizzatori persistenti dell’intestino e della vagina (1). Nei modelli animali di colonizzazione intestinale, questi ceppi superano la competizione con l’Escherichia coli commensale sensibile ai farmaci. L’esposizione precoce all’MDR-E potrebbe, quindi, avere effetti a lungo termine sullo sviluppo del microbioma e sulla salute generale del bambino (2).

Tra le Enterobatteriaceae patogene extra-intestinali, la resistenza contro un certo numero di antibiotici, in particolare i beta-lattamici, è rapidamente aumentata nell’ultimo decennio. Poiché l’intestino è un importante serbatoio di questi agenti patogeni anche in individui altrimenti sani, è probabile che vi sia un concomitante aumento della colonizzazione intestinale da parte di Enterobacteriaceae produttrici di beta-lattamasi a spettro esteso (ESBL-E) nella popolazione generale (3, 4). Anche nelle regioni con una bassa prevalenza di infezioni ESBL-E acquisite in comunità, la trasmissione perinatale si verifica nel 35% dei bambini nati da madri colonizzate da questi ceppi (5). Noi e altri abbiamo recentemente dimostrato che i bambini sani nell’Asia meridionale, una regione con un elevato utilizzo di antibiotici pro capite, sono portatori di ESBL-E (6). Studi in vitro nel nostro laboratorio suggeriscono che l'E. coli ESBL isolato da questi neonati ha un potenziale di crescita più elevato rispetto all'E. coli commensale. Utilizzando un modello murino di trasmissione perinatale di E. coli, abbiamo dimostrato che alcuni dei ceppi ESBL di E. coli esperti nella colonizzazione dell'intestino infantile umano possono anche colonizzare facilmente le madri gravide ed essere trasmessi perinatalmente. Il peso della colonizzazione ESBL-E tra le donne in gravidanza e i loro neonati negli Stati Uniti e i determinanti genetici della trasmissione perinatale sono sconosciuti.

Il nostro obiettivo è condurre uno studio prospettico di sorveglianza su madri e bambini nati per via vaginale e ricoverati al Northwestern Medicine Prentice Women's Hospital per determinare la prevalenza di ESBL-E nelle donne sane dopo il parto e il tasso di trasmissione di questi ceppi ai loro bambini. . Utilizzando il sequenziamento dell'intero genoma e un approccio genomico comparativo determineremo la parentela dei ceppi tra le diadi madre-bambino e identificheremo le regioni genetiche comuni ai ceppi trasmessi. Lo ipotizziamo; 1) data la diversità della popolazione di Chicago, ci sarà un tasso significativo di colonizzazione intestinale da ESBL-E tra le madri ricoverate al Prentice, 2) i ceppi ESBL-E isolati dai neonati saranno identici a quelli delle loro madri e 3) i determinanti genetici della la trasmissione è conservata tra i ceppi ESBL di E. coli trasmessi perinatalmente. Queste ipotesi saranno testate utilizzando i seguenti obiettivi:

Obiettivo 1: Determinare la prevalenza della colonizzazione intestinale di ESBL-E e il tasso di trasmissione perinatale tra le diadi madre-bambino Obiettivo 2: Identificare i determinanti genetici della trasmissione comuni a ESBL E. coli trasmessi perinatalmente.

Il nostro obiettivo a lungo termine è comprendere le caratteristiche uniche dei colonizzatori persistenti di ESBL-E intestinali e vaginali e identificare elementi genetici e molecolari che potrebbero essere bersagli terapeutici attraenti per ridurre il peso della colonizzazione di ESBL-E e della trasmissione perinatale.