Intubation and mechanical ventilation lead to an extensive expansion of VAP-associated bacterial species in respiratory secretions of ventilated pigs
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि एक सुअर मॉडल में, मैकेनिकल वेंटिलेशन 24 घंटों के भीतर एंडोट्रैचियल ट्यूब कफ के ऊपर श्वसन स्राव में ग्राम-नेगेटिव जीवाणु प्रजातियों का तेजी से और व्यापक विस्तार करता है, जिसमें ये समान रोगजनक बाद में श्वासनली को उपनिवेशित करते हैं, जो यह सुझाव देता है कि सब-कफ जीवाणु संचय वेंटिलेटर-एसोसिएटेड निमोनिया के विकास में एक महत्वपूर्ण कारक है।
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जब कोई व्यक्ति गंभीर रूप से बीमार होता है और अपने आप सांस नहीं ले पाता, तो डॉक्टर वायुमार्ग को खुला रखने और मरीज को ब्रीदिंग मशीन (सांस लेने वाली मशीन) से जोड़ने के लिए गले में एक प्लास्टिक की नली डाल देते हैं। हालांकि, यह जीवन रक्षक प्रक्रिया अपने साथ एक छिपा हुआ खतरा भी लेकर आती है। यह नली एक पुल की तरह काम करती है, जो शरीर की उन प्राकृतिक रक्षा प्रणालियों को दरकिनार कर देती है जो आमतौर पर कीटाणुओं को छानती हैं और बलगम को साफ करती हैं। इन सुरक्षा प्रणालियों के बिना, मुंह या आंत में हानिरहित रूप से रहने वाले बैक्टीरिया इस नली के माध्यम से नीचे जा सकते हैं और फेफड़ों में जमा हो सकते हैं, जिससे एक गंभीर संक्रमण होता है जिसे वेंटिलेटर-एसोसिएटेड निमोनिया (ventilator-associated pneumonia) कहा जाता है। यह स्थिति गहन देखभाल इकाइयों (ICU) में मृत्यु का एक प्रमुख कारण है, जो लंबे समय तक सांस लेने के सहारे की आवश्यकता वाले सभी मरीजों में से लगभग आधे लोगों को प्रभावित करती है। ये बैक्टीरिया ठीक कैसे और कब अपनी पकड़ बनाते हैं, इसे समझना बेहतर तरीकों से मरीजों की रक्षा करने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
इस प्रक्रिया के तंत्र को उजागर करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक ऐसे मॉडल का सहारा लिया जो मानव शरीर विज्ञान के काफी करीब है: सुअर। जर्मनी के एक मेडिकल सेंटर में एक नियंत्रित अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने 19 सुअरों को एनेस्थीसिया के प्रभाव में रखा और उनमें ब्रीदिंग ट्यूब डाली, और उन्हें तीन दिनों तक मैकेनिकल वेंटिलेशन पर रखा। उन्होंने इस दृष्टिकोण को इसलिए चुना क्योंकि सुअरों का पाचन तंत्र और फेफड़ों की संरचना मनुष्यों के समान होती है, जो इन स्थितियों के तहत श्वसन मार्ग में होने वाले परिवर्तनों को देखने के लिए एक आदर्श विकल्प बनाता है। टीम यह देखना चाहती थी कि ट्यूब रखे जाने के तुरंत बाद श्वसन स्राव (respiratory secretions) में बैक्टीरिया के साथ क्या होता है और अगले 48 घंटों में सूक्ष्मजीव परिदृश्य (microbial landscape) कैसे विकसित होता है। उन्होंने दो विशिष्ट स्थानों से नमूने एकत्र किए: एक उस रबर कफ (cuff) के ठीक ऊपर का स्थान जो श्वास नली में ट्यूब को सील करता है, और दूसरा ट्यूब के नीचे, ट्रेकिया (trachea) के गहरे हिस्से से।
परिणामों ने बैक्टीरिया के वातावरण में एक नाटकीय और तीव्र बदलाव का खुलासा किया। ट्यूब डालने के तुरंत बाद, कफ के ठीक ऊपर से एकत्र किए गए स्राव में मध्यम मात्रा में बैक्टीरिया थे। हालांकि, केवल 24 घंटों के भीतर, उस विशिष्ट क्षेत्र में बैक्टीरिया की संख्या में भारी विस्फोट हुआ। शोधकर्ताओं ने एक जबरदस्त उछाल देखा, जिसमें एक ही दिन में बैक्टीरिया की सांद्रता (concentration) हजार गुना से भी अधिक बढ़ गई। यह वृद्धि यादृच्छिक (random) नहीं थी; यह ग्राम-नेगेटिव जीवों (Gram-negative organisms) नामक बैक्टीरिया के एक विशिष्ट समूह द्वारा संचालित थी। इनमें Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae और Acinetobacter baumannii जैसे प्रसिद्ध रोगजनक शामिल हैं, जो अक्सर मानव अस्पतालों में गंभीर संक्रमणों के लिए जिम्मेदार होते हैं। बैक्टीरिया ने अनिवार्य रूप से कफ के ऊपर फंसे हुए स्राव में एक आदर्श प्रजनन स्थल पा लिया, जहाँ बलगम का प्राकृतिक प्रवाह ट्यूब द्वारा अवरुद्ध हो गया था।
जबकि कफ के ऊपर का क्षेत्र बैक्टीरिया के विकास के लिए एक हॉटस्पॉट बन गया, निचला ट्रेकिया पहले दिन अपेक्षाकृत शांत रहा। प्रयोग की शुरुआत में, श्वास नली के गहरे हिस्से से लिए गए लगभग सभी नमूने इन हानिकारक बैक्टीरिया से मुक्त थे। दूसरे दिन तक ही निचले श्वसन मार्ग में उपनिवेशीकरण (colonization) के संकेत दिखने लगे। महत्वपूर्ण रूप से, शोधकर्ताओं ने दोनों स्थानों को जोड़ने वाला एक स्पष्ट टाइमलाइन पाया। लगभग हर मामले में जहां ट्रेकिया के गहरे हिस्से में बैक्टीरिया दिखाई दिए, वहां वही सटीक प्रजाति कम से कम 24 घंटे पहले कफ के ऊपर के स्राव में पहले ही पाई जा चुकी थी। यह पैटर्न गति की एक विशिष्ट दिशा का सुझाव देता है: बैक्टीरिया ट्यूब की सील के ऊपर फंसे तरल पदार्थ में तेजी से बढ़ते हैं, और फिर, संभवतः सूक्ष्म रिसाव या माइक्रो-एस्पिरेशन (micro-aspirations) के माध्यम से, वे फेफड़ों को संक्रमित करने के लिए नीचे की ओर चले जाते हैं।
इस अध्ययन ने सीधे तौर पर निमोनिया उत्पन्न नहीं किया; इसके बजाय, इसने उस महत्वपूर्ण समय अंतराल को पकड़ा जो संक्रमण शुरू होने से पहले आता है। निष्कर्ष बताते हैं कि कफ के आसपास का क्षेत्र इस बैक्टीरिया विस्तार का प्राथमिक इंजन है। यदि कफ के ऊपर के स्राव का प्रबंधन नहीं किया जाता है, तो वे खतरनाक बैक्टीरिया के भंडार बन जाते हैं जो अंततः निचले फेफड़ों को प्रभावित करते हैं। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि सुअरों में पाए गए बैक्टीरिया के प्रकार उन बैक्टीरिया के समान थे जो मानव रोगियों में घातक संक्रमण का कारण बनते हैं, जो इस विचार को पुष्ट करता है कि वही जैविक प्रक्रियाएं काम कर रही हैं। यह पहचानकर कि बैक्टीरिया का विस्फोट कफ के ऊपर के स्थान में इतनी जल्दी और इतनी विशिष्ट रूप से होता है, यह अध्ययन इस स्थान को रोकथाम के लिए एक प्रमुख लक्ष्य के रूप में इंगित करता है। इस क्षेत्र को फंसे हुए स्राव से मुक्त रखना संभावित रूप से घटनाओं की उस श्रृंखला को रोक सकता है जो जीवन के लिए खतरनाक निमोनिया की ओर ले जाती है, जिससे गहन देखभाल में कमजोर मरीजों की रक्षा करने का एक स्पष्ट मार्ग मिलता है।
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