Perinatal overføring av MDR-bakterier (ACQUIRE)

Den raske økningen av multiresistente Enterobacteriaceae (MDR-E) er en alvorlig trussel mot måten vi behandler vanlige infeksjonssykdommer på. En spesielt sårbar populasjon er nyfødte der en forsinkelse i behandlingen av MDR-E sepsis kan være dødelig. I tillegg er svært medikamentresistente bakterier som den pandemiske E. coli ST131-stammen vedvarende tarm- og vaginale kolonisatorer (1). I dyremodeller for tarmkolonisering utkonkurrerer disse stammene medikamentfølsomme, kommensal Escherichia coli. Tidlig eksponering for MDR-E kan derfor ha langvarige effekter på det utviklende mikrobiomet og den generelle barnehelsen (2).

Blant ekstra-intestinale patogene Enterobacteriaceae har resistens mot en rekke antibiotika, spesielt beta-laktamer, økt raskt det siste tiåret. Siden tarmen er et viktig reservoar av disse patogenene selv hos ellers friske individer, er det sannsynlig at det er en samtidig økning i tarmkolonisering med utvidet spektrum av beta-laktamaseproduserende Enterobacteriaceae (ESBL-E) blant den generelle befolkningen (3, 4). Selv i regioner med lav prevalens av samfunnservervede ESBL-E-infeksjoner, forekommer perinatal overføring hos 35 % av spedbarn født av mødre kolonisert med disse stammene (5). Vi og andre har nylig vist at friske spedbarn i Sør-Asia, en region med høy bruk av antibiotika per innbygger, er bærere av ESBL-E (6). In vitro-studier i laboratoriet vårt tyder på at ESBL E. coli isolert fra disse spedbarnene har et høyere vekstpotensial enn commensal E. coli. Ved å bruke en murin modell for perinatal overføring av E. coli, har vi vist at noen av ESBL E. coli-stammene som er dyktige i tarmkolonisering hos mennesker også lett kan kolonisere gravide mødre og overføres perinatalt. Byrden av ESBL-E-kolonisering blant gravide kvinner og deres nyfødte i USA og de genetiske determinantene for perinatal overføring er ukjent.

Vi tar sikte på å gjennomføre en prospektiv overvåkingsstudie av mødre og deres spedbarn født vaginalt og som er innlagt på Northwestern Medicine Prentice Women's Hospital for å bestemme prevalensen av ESBL-E-bæring hos friske post-partum kvinner og overføringshastigheten av disse stammene til deres spedbarn. . Ved å bruke helgenomsekvensering og en komparativ genomisk tilnærming vil vi bestemme slektskapet til stammer blant mor-spedbarns-dyader, samt identifisere genetiske regioner som er vanlige for overførte stammer. Vi antar at; 1) gitt den mangfoldige befolkningen i Chicago vil det være en betydelig grad av tarmkolonisering med ESBL-E blant mødre innlagt i Prentice, 2) ESBL-E-stammer isolert fra nyfødte vil være identiske med de fra deres mødre og 3) genetiske determinanter for overføring er bevart på tvers av ESBL E. coli-stammer som er perinatalt overført. Disse hypotesene vil bli testet ved å bruke følgende mål:

Mål 1: Bestem prevalensen av ESBL-E tarmkolonisering og rate av perinatal overføring blant mor-spedbarnsdyader Mål 2: Identifiser genetiske determinanter for overføring som er felles for ESBL E. coli som overføres perinatalt.

Vårt langsiktige mål er å forstå de unike egenskapene til vedvarende ESBL-E-kolonisatorer i tarmen og vagina, og identifisere genetiske og molekylære elementer som kan være attraktive terapeutiske mål for å redusere byrden av ESBL-E-kolonisering og perinatal overføring.