重症监护室中的新微生物挑战

研究人员发现体内存在新的感染风险
Door to ICU
030117-N-5996C-003 西班牙罗塔美国海军基地(2003年1月17日)——美国海军“安慰号”医院船上的重症监护室(ICU)目前空置,但可随时投入使用。它是这艘医院船上的四个重症监护室之一。“安慰号”医院船正驶向东方,以支持反恐战争。美国海军摄影师二等兵(AW)Timothy Comerford 拍摄。

重症监护室(ICU)是医院里最关键的区域之一。病人处于危急状态,需要大量干预措施才能生存。确保生存并非易事,因为可能会发生各种并发症,包括感染。

在重症监护室预防感染是一项艰巨的任务。从环境角度来看,清洁、消毒和灭菌程序已到位,以最大限度地降低风险。手部卫生在确保患者安全方面也起着重要作用。

A look at a single bed in the ICU
来源:维基百科

这些干预措施仅侧重于防止病原体进入患者体内。然而,每个人体内本身就已经存在着大量的微生物,以微生物菌群的形式存在。身体内外存在着数百种微生物;其中一些具有机会致病性。如果它们不受控制地生长,内部感染的可能性可能高于任何来自环境的风险。

尽管自身微生物群落的风险显而易见,但对此的关注却很少。但这可能会改变,这要归功于美国和加拿大的研究人员合作。他们着手检查了几名重症监护患者入院期间的细菌情况。他们的发现可能是一个新感染控制分支的开端,该分支不再关注环境,而是关注人类生态学。

该团队收集了来自四个不同中心的115名重症监护患者的各种样本。样本来源是已知微生物丰富的区域,如皮肤、口腔和粪便。收集在入院后两天内进行,然后在出院时或住院十天后再次进行。然后,该团队试图识别各种微生物,以期获得对种群动态的生态学视角。

选择关注生态学而非类似诊断的特定物种识别可能看起来很奇怪。然而,这对于微生物健康至关重要。细菌种群通常非常多样化,以至于机会致病菌无法立足并造成麻烦。如果种群不知何故转向那些可疑的微生物,那么从炎症到感染的各种问题的风险就会增加。任何这种多样性减少——也称为菌群失调——的迹象都可能成为未来担忧的早期预警信号。

当测试完成并得出结果时,最坏的恐惧成真了。尽管团队预计在住院期间会出现菌群失调,但他们没有预料到变化会如此迅速。种群的转变发生在最初的48小时内,并随着时间的推移而逐渐恶化。多样性完全失衡,在某些情况下,个体出现了意想不到的细菌种类,包括一种与人体分解相关的细菌。

还有更坏的消息。许多已知能镇静免疫系统的细菌减少,而已知引起炎症的细菌增加。这意味着细菌的转变给免疫系统造成了额外的损害。患者将更容易受到体内和体外的感染。

研究清楚地表明存在生态系统的转变,但原因并未调查。作者通过建议一个促成因素——抗生素的使用——来解决这个问题。正如他们指出的那样,重症监护室中超过三分之二的患者正在服用某种处方药。然而,这仍然无法解释一些发现,例如发现来自分解尸体的细菌种类。

这项研究的结果令人震惊,也令人不安。感染控制专家可能需要采用医院环境中不常见的视角——生态学——来应对另一个棘手的挑战。例如,如果抗生素如作者所建议的那样导致了这种转变,那么情况就变成了一个生态系统的两难困境。这些药物对于生存常常是必不可少的,但可能会改变健康的微生物多样性。

尽管这项研究对重症监护患者的健康影响显然是负面的,但也有一些希望。正如作者指出的那样,目前可以通过引入有益微生物来恢复多样性。益生菌等有益细菌可以在这些危急时刻帮助维持平衡。这些微生物还有助于维持免疫功能,增强防御能力,例如抗体产生和抗菌肽的形成。

除了他们的建议,目前正在开发的其他方案也可能带来转机。噬菌体、抗菌肽以及可能的传统草药有一天可能成为感染控制计划的一部分。这些仍需数年时间,但这项研究可能为加快审批流程提供更多理由。

与此同时,这项研究的结果,尽管是初步的,应该能在感染控制领域引发更多关于在患者体内维持生态和谐的讨论。每个人类身体拥有超过37万亿的人体细胞和数万万亿的微生物伙伴,远远不止是个体。通过关注微生物多样性和系统平衡,患者在脱离重症监护室而未感染的情况下,可能更有机会康复,并开始重返健康的旅程。

 

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自青少年时期起,Jason Tetro就把实验室视为他的第二个家。他在微生物学和免疫学方面的经验使他涉足多个领域,包括血液传播、食品和水病原体;环境微生物学;消毒和防腐;以及SARS、禽流感和寨卡病毒等新兴病原体。他目前是圭尔夫大学的访问科学家。在公众中,Jason更广为人知的名字是“The Germ Guy”(细菌 guy),他经常在媒体上以其有时非传统的视角解读科学。Jason著有两本书:《The Germ Code》(2014年入围年度科学图书奖)和《The Germ Files》(曾连续几周登上全国畅销书榜)。他还合编了《The Human Microbiome Handbook》(人类微生物组手册),该书从学术角度探讨了微生物对人类健康的影响。他住在多伦多。

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