חיידקים שגורמים לעתים קרובות לדלקות בדרכי השתן יכולים להתפשט במהירות כמו שפעת החזירים. אבל E. coli עמידים למספר סוגים של אנטיביוטיקה מתנהגים אחרת.
Escherichia coli (E. coli) הם הגורם השכיח ביותר לזיהומים בדרכי השתן וזרם הדם ברחבי העולם. מטופלים רבים מטופלים אפוא באנטיביוטיקה, אך מספר וריאנטים של E. coli הפכו להיות עמידים לריבוי תרופות, מה שמגביל את אפשרויות הטיפול הזמינות ומהווה איום גדול על בריאות הציבור.
מסיבה זו, רצינו להבין באיזו מהירות התפשטו גרסאות חדשות של E. coli באוכלוסיית האדם. הממצאים שלנו מספקים תנופה נוספת לפענוח המניעים הגנטיים הבסיסיים של שונות בהעברה."
Jukka Corander, פרופסור, המכון למדעי הרפואה הבסיסיים, UiO
יש לציין, הוא אומר שהמחקר שלהם בפרויקט זה אינו לוקח בחשבון את סוגי ה-E. coli שגורמים להרעלת מזון, שבדרך כלל גורמת לתסמינים כמו הקאות, שלשולים וחום.
קשה יותר לגלות עד כמה חיידקים מדבקים
בשנים האחרונות היו לנו מגיפות שנגרמו על ידי וירוסים, כמו קוביד ושפעת החזירים. הכלי המרכזי של אפידמיולוגים הוא למדוד את יכולת ההעברה של נגיף לפי מה שנקרא מספר רבייה בסיסי, בקיצור R0. עם זאת, הערכת R0 עבור פתוגנים חיידקיים היא הרבה יותר מסובכת ולעיתים רחוקות.
בעוד שזיהומים ויראליים בדרך כלל יובילו במהירות לתסמינים בולטים, חיידקים פתוגניים אופורטוניסטיים כגון E. coli יכולים לחיות אפילו עד מספר חודשים במעיים מבלי לגרום לבעיות כלשהן. רק כשהם עוברים לחלקים אחרים בגוף שהם בדרך כלל סטריליים, כמו זרם הדם, הם גורמים לזיהום", אומר קורנדר.
רוב האנשים שמתנחלים על ידי חיידקים אלה אינם חולים
במחקר חדש שפורסם ב-Nature Communications, מדענים העריכו את מספר הרבייה הבסיסי (R0) של E. coli בפעם הראשונה בסביבה של קהילה אנושית. R0 מציין כמה אנשים אחרים ידביק אדם ממוצע באוכלוסייה ללא אמצעי חסינות או בקרת זיהום.
החוקרים אספו נתונים מדגימות רבות של חולים בנורבגיה ובבריטניה וחקרו שלושה גנוטיפים קרובים של E. coli. שלושת הסוגים הללו החלו להתפשט בתחילת שנות ה-2000 וכולם שייכים לאותו סוג עיקרי ST131, שהתגלה ב-2008, לאחר שכבר גרם למגיפה עולמית. מכיוון שה-ST131 גורם למספר כה גדול של זיהומים בדרכי השתן והדם, הוא היה מוקד תשומת לב בינלאומית של מדענים מאז שזוהה לראשונה.
"מה שמצאנו הוא שסוג אחד, ST131-A, התפשט במהירות כמו וירוסים מסוימים שגרמו להתפרצויות גדולות ברחבי העולם, כמו שפעת החזירים (H1N1). זה היה די מפתיע, שכן בעוד ששפעת החזירים מועברת באמצעות טיפות באוויר הנשאפות, E. coli אינו מתפשט באותו אופן. הוא משתמש בנתיב ארוך יותר באמצעות העברה צואה-אורלית, שבו חיידקים בצואה מגיעים לידיים ולמשטחים, או מזהמים מזון ושתייה", אומר קורנדר.
E. coli עמיד לריבוי תרופות לא התפשט כל כך מהר
שתי הגרסאות האחרות של E. coli שהמדענים חקרו במחקר, ST131-C1 ו-ST131-C2, עמידות למספר סוגים של אנטיביוטיקה ולכן מהוות סיכון גדול יותר בעת גרימת זיהומים. עם זאת, שני אלה אינם מועברים כל כך בקלות בין אנשים בריאים.
"זה נשמע כמו חדשות טובות, אבל זיהינו כמה אתגרים אחרים", אומר הפרופסור.
המסקנה שאליה הגיעו הייתה שהסוגים העמידים לריבוי תרופות של חיידקי E. coli מועברים בסבירות גבוהה יותר בבתי חולים ובתי אבות שבהם נמצאים החולים השבריריים ביותר. במקרים אלה, זיהום יכול להוות איום גדול על ההישרדות, שכן מספר סוגים של אנטיביוטיקה אינם יעילים יותר נגד חיידקים אלה.
E. coli עמיד לריבוי תרופות כנראה שורד טוב יותר בסביבות עוינות
קורנדר מסבירה שנראה שהגנוטיפים העמידים לריבוי תרופות שנכללו במחקר הפכו לעמידים מאוד ומיומנים בהישרדות. הם כנראה מתריסים מול חומרי החיטוי המשמשים לעתים קרובות במתקני בריאות וברור שהם התאימו את עצמם גנטית כדי שיוכלו לשרוד במסגרות כאלה.
"המסקנה שגרסאות ה-E. coli העמידות לריבוי תרופות אינן מועברות כל כך בקלות בקרב אנשים בריאים, מעידה על כך שהחיידקים הללו נעזרים גם בתרופות כדי לשרוד את המאבק המתמשך בין סוגים שונים של E. coli. ההשערה היא שמכיוון שבדרך כלל נותנים לחולים המאושפזים אנטיביוטיקה ותרופות אחרות, אלה הורגים את החיידקים הרגישים יותר המתחרים, ומסייעים ל-E. coli העמיד לרב-תרופות להפוך לדומיננטי', הוא מסביר.
מדענים רוצים למצוא שיטות להרוג חיידקים ללא שימוש מופרז באנטיביוטיקה
בעתיד אנו מסתכנים שלא נוכל לטפל בזיהומים הנגרמים על ידי חיידקים שהפכו עמידים לאנטיביוטיקה קריטית.
אז השלב הבא יהיה לגלות מדוע גרסאות אלו של E. coli פיתחו יכולת כזו לשרוד תחת לחץ סלקטיבי יותר ואת הסיבות הגנטיות המדויקות להעברה ירודה יותר בסביבה הקהילתית. אנו זקוקים גם לדרכים מהירות ובמחיר סביר לאבחון מהיר ויהיה חשוב למצוא דרכים נוספות להרוג חיידקים מבלי להזדקק לשימוש באנטיביוטיקה רחבת טווח. לדוגמה, במספר מחקרים חדשים, חוקרים בדקו את השימוש באולטרסאונד על חיידקים שמתחבאים מאחורי ביופילם – שכבה דקה של חומר סלולרי שהם מייצרים כדי להגן על עצמם', אומר קורנדר.
Jukka Corander הוביל את המחקר החדש יחד עם פרופסור Pekka Marttinen מאוניברסיטת Aalto בפינלנד.
