Definisjon av underfenotyper av lungebetennelse basert på respirasjonsmikrobiomsammensetningen for å forutsi mikrobielle og kliniske behandlingssvikt (PHENOMENON)

Lungebetennelse kan anskaffes i samfunnet som Covid-19 eller influensa, eller under sykehusinnleggelse for en annen medisinsk tilstand.

Den betydelige belastningen av CAP er satt til å øke med aldrende befolkninger og økende komorbiditetsrater. CAP var den ledende årsaken til smittsomme sykdommer og den andre årsaken til funksjonshemmingsjusterte livsårstap i verden i 2019, selv før Covid-19 Pandemic (GBD 2019 Adolescent Mortality Collaborators 2021; GBD 2019 Diseas and Injuries Collabories 2020). CAP induseres klassisk av virulente bakterier (som Streptococcus pneumoniae) eller virus (influensa), men også nye patogene virus som SARS-COV-2 (COVID-19).

Forekomsten av VAP varierer fra 5% til 67% avhengig av saksmiks og diagnostiske kriterier. I USA varierer forekomsten av VAP fra 2 til 16 episoder per 1000 ventilator-dag. Den estimerte risikoen for VAP er opprinnelig høy og synker til mindre enn 0,5% per dag etter 14 dagers mekanisk ventilasjon. VAP øker varigheten av sykehusinnleggelsen med 7 dager og helsekostnader med omtrent $ 40.000 USD per episode (Safdar et al. 2005; Eber et al. 2010). Antimikrobiell resistens øker, noe som fører til økt varighet av sykehusopphold og overflødig dødsfall hos septiske pasienter over hele verden. Verdens helseorganisasjon anser antibiotikaresistens som en av de største globale helsetruslene vi for tiden står overfor. AMR, inkludert malaria, tuberkulose og bakterieinfeksjoner, kan øke til 10 millioner omkomne over hele verden innen 2050. Mens en viss resistens er iboende i noen bakterielle taxaer, er hovedproblemet ervervet resistens, ettersom bakterier kan utveksle genetisk materiale og derved spre antibiotikaresistensgener (ARG).

Tidligere transport av utvidet spektrum beta-laktamaser-produserende enterobacterales (ESBL-E) finnes hos 5 til 25% av ICU-pasienter. Selv om en tidligere vogn er den viktigste risikofaktoren assosiert med VAP relatert til ESBL-E, vil bare 5% til 20% av ESBL-E-bærerne utvikle en VAP relatert til ESBL-E. Vognstatus har derfor en høy negativ prediktiv verdi for ESBL-E-assosiert VAP, mens positiv prediktiv verdi, dvs. sannsynligheten for å ha en ESBL-E-infeksjon i tilfelle av ESBL-E-transport, er mindre enn 50%.

Når du har omsorg for pasienter med VAP, har nyere studier vist at tilstrekkeligheten til den innledende antimikrobielle terapien ikke er assosiert med en signifikant forbedring av VAP-prognosen, spesielt hvis en multidrugsresistent (MDR) Gram-negativ bakterie er involvert (Sommer et al. 2018; Titov et al. 2021). En sannsynlig forklaring på fraværet av fordel av tilstrekkelig terapi innen 24 timer er den raske diffusjonen og uttrykket av args i mikrobiomet under behandlingen. Det er påvist muligheten for å karakterisere lungemikrobiota ved å produsere foreløpige data fra 174 luftveisprøver samlet hos 65 pasienter inkludert i IBIS Biobank i IBIS -kohorten. Disse foreløpige analysene har også bekreftet at respirasjonsmikrobiomet til sykehusinnlagte pasienter skifter fra en normal sammensetning (dag 1) til et spesifikt mønster som er dårlig i Streptococcus og beriket i Haemophilus (dag 7). Nylig ble det observert i en randomisert klinisk studie at probiotika øker Arg -rikdommen til tarmmikrobiomet under antimikrobiell behandling (figur 2) (Montassier et al. 2021). Disse dataene demonstrerte evnen til å undersøke tidsforløpet for ARG under behandling i menneskelige prøver, og forsterke hypotesen om raske modifikasjoner av ARG under behandlingen.

Oppsummert er behandlingssvikt vanlig hos pasienter med CAP og HAP, selv i tilfeller av tilstrekkelig antimikrobiell terapi. Noen spesifikke antimikrobielle terapier resulterer i bedre resultater enn standard for CARES og klassisk mikrobiologi klarer ikke å forklare dette resultatet.

Nyere data demonstrerte at mikrobiomet er en betydelig kilde til antibiotikaresistensgener (ARG) som raskt kan diffunderes mellom arter under behandlingen.

I lys av disse foreløpige resultatene har vi tenkt

1. å definere VAP- og CAP-underfenotyper basert på sanntidsforløpet for belastningen på Arg in vivo
2. For å demonstrere in vivo kan den spesifikke mikrobiomredigering basert på disse fenotypene forbedre lungebetennelsesresultatene.

Definisjonen av disse fenotypene av lungebetennelse vil sannsynligvis påvirke måten pasienter behandles i daglig praksis, og flytter den antimikrobielle behandlingen fra in vitro -funksjonelle tester til in vivo prediksjon av respons på behandling.