Genetic characteristics and antimicrobial resistance profile of non-typeable Haemophilus influenzae from the respiratory tract in a tertiary hospital in southwest China

मानव शरीर में, ऊपरी श्वसन मार्ग अक्सर सूक्ष्म निवासियों के एक विशाल समुदाय का घर होता है। इनमें से अधिकांश बैक्टीरिया शांति से रहते हैं, लेकिन कुछ खतरनाक हो सकते हैं जब प्रतिरक्षा प्रणाली कमजोर हो जाती है या जब वे शरीर के उन हिस्सों में चले जाते हैं जहाँ उन्हें नहीं होना चाहिए। ऐसा ही एक बैक्टीरिया है हेमोफिलस इन्फ्लुएंजा (Haemophilus influenzae)। दशकों तक, चिकित्सा जगत ने इस कीटाणु के एक विशिष्ट संस्करण पर ध्यान केंद्रित किया जो एक फिसलन भरी, शर्करा युक्त परत पहनता है, जिसे कैप्सूल (capsule) के रूप में जाना जाता है। यह कोट वाला संस्करण मेनिंगाइटिस जैसे गंभीर, जीवन के लिए खतरा पैदा करने वाले संक्रमणों के लिए जिम्मेदार था, और एक वैक्सीन ने इसे सफलतापूर्वक नियंत्रित किया। हालाँकि, एक बार जब उस कोट वाले संस्करण को पीछे धकेल दिया गया, तो एक अलग रूप मुख्य खतरे के रूप में उभरा। यह रूप, जिसे नॉन-टाइपेबल हेमोफिलस इन्फ्लुएंजा कहा जाता है, सुरक्षात्मक कोट की कमी रखता है। इसके बजाय, यह सतहों से चिपकने, प्रतिरक्षा प्रणाली से छिपने और फेफड़ों एवं साइनस में संक्रमण पैदा करने के लिए उपकरणों के एक अलग सेट पर निर्भर करता है। क्योंकि यह इतना आम और अनुकूलन योग्य है, यह श्वसन संबंधी बीमारी का एक प्रमुख कारण बन गया है, विशेष रूप से वृद्ध वयस्कों में। डॉक्टरों के लिए चुनौती यह है कि इस बैक्टीरिया ने उन दवाओं को अनदेखा करना सीख लिया है जो इसे मारने के लिए बनाई गई हैं, जिससे संक्रमण का इलाज करना कठिन हो गया है।

वेस्ट चाइना हॉस्पिटल, चेंगडू के शोधकर्ताओं ने हाल ही में यह समझने के लिए प्रयास किया कि उनके स्थानीय क्षेत्र में यह बैक्टीरिया वास्तव में कैसे व्यवहार करता है। उन्होंने जनवरी और अप्रैल 2025 के बीच रोगियों के श्वसन मार्गों से बैक्टीरिया के 57 नमूने एकत्र किए। इन सभी 57 नमूनों की पहचान बिना कोट वाले, नॉन-टाइपेबल प्रकार के रूप में की गई थी। जिन रोगियों से ये नमूने लिए गए थे, उनमें ज्यादातर पुरुष थे, और लगभग आधे साठ वर्ष या उससे अधिक आयु के थे। इनमें से कई व्यक्ति पहले से ही अन्य स्वास्थ्य समस्याओं, जैसे कि क्रोनिक लंग डिजीज (पुरानी फेफड़ों की बीमारी), कैंसर या मधुमेह से जूझ रहे थे। वैज्ञानिकों ने केवल सूक्ष्मदर्शी (माइक्रोस्कोप) के नीचे बैक्टीरिया को नहीं देखा; उन्होंने प्रत्येक नमूने के पूर्ण आनुवंशिक निर्देश मैनुअल को पढ़ा। इसने उन्हें बैक्टीरिया के पारिवारिक इतिहास, दवाइयों से लड़ने के लिए उसके द्वारा ले जाए जाने वाले विशिष्ट हथियारों और उन जीन को देखने की अनुमति दी जो मानव शरीर के भीतर जीवित रहने में उसकी मदद करते हैं।

आनुवंशिक विश्लेषण से पता चला कि ये बैक्टीरिया सभी एक जैसे नहीं थे। शोधकर्ताओं ने 57 नमदों के बीच 41 विशिष्ट आनुवंशिक परिवारों, या वंशों (lineages) को पाया, जो यह दर्शाता है कि इस अस्पताल में बैक्टीरिया अत्यधिक विविध हैं। एक परिवार, जिसे ST422 के रूप में जाना जाता है, सबसे आम था, जो चार नमूनों में दिखाई दिया। इस विविधता के बावजूद, बैक्टीरिया ने जीवित रहने के उपकरणों के एक मुख्य सेट को साझा किया। प्रत्येक आइसोलेट (isolate) में 54 विशिष्ट जीन थे जो मानव प्रतिरक्षा प्रणाली को हेरफेर करने में मदद करते हैं, जिससे उन्हें छिपने और बने रहने में मदद मिलती है। ये जीन छलावरण (कैमफ्लाज) की तरह कार्य करते हैं, जिससे बैक्टीरिया संक्रमण पैदा करते हुए भी पता लगाने से बच जाता है। अध्ययन ने यह भी पुष्टि की कि बैक्टीरिया पोषक तत्वों और आयरन (लोहा) चुराने के लिए अच्छी तरह से सुसज्जित थे, जो मानव शरीर के आयरन-कमी वाले वातावरण में उनके विकास के लिए आवश्यक है।

इस जांच का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा यह निर्धारित करना था कि कौन सी दवाएं अभी भी इन बैक्टीरिया को मार सकती हैं। परिणाम प्रतिरोध (रेसिस्टेंस) की एक स्पष्ट तस्वीर पेश करते हैं। बैक्टीरिया एम्पिसिलिन (ampicillin), जो एक सामान्य एंटीबायोटिक है, के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी थे, जिसमें 70.2% नमूने इसके संपर्क में आने के बाद भी जीवित रहे। ट्राइमेथोप्रिम-सल्फामेथोक्साज़ोल (trimethoprim-sulfamethoxazole) के संयोजन और एम्पिसिलिन के एक संस्करण के साथ, जिसमें सल्बैक्टम (sulbactam) नामक सहायक दवा मिली हुई थी, के प्रति भी प्रतिरोध उच्च था। बैक्टीरिया ने इस प्रतिरोध को दो मुख्य तरीकों से प्राप्त किया। पहला, लगभग आधे नमूनों ने बीटा-लैक्टामेज (beta-lactamase) नामक एंजाइम का उत्पादन किया, जो आणविक कैंची की तरह कार्य करता है, जो एंटीबायोटिक अणु को किसी भी नुकसान पहुँचाने से पहले आधा काट देता है। ये सभी एंजाइम एक विशिष्ट प्रकार के थे जिसे TEM-1 के रूप में जाना जाता है। दूसरा, और शायद अधिक महत्वपूर्ण, अधिकांश बैक्टीरिया ने उसी लक्ष्य को बदल दिया जिस पर एंटीबायोटिक्स हमला करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। बैक्टीरिया ने अपनी सतह पर एक विशिष्ट प्रोटीन का आकार बदल दिया, जिसे पेनिसिलिन-बाइंडिंग प्रोटीन 3 (penicillin-binding protein 3) के रूप में जाना जाता है। यह प्रोटीन बैक्टीरियल सेल वॉल बनाने के लिए आवश्यक है। अपना आकार बदलकर, बैक्टीरिया ने एंटीबायोटिक के लिए उस पर लॉक होना असंभव बना दिया, ठीक वैसे ही जैसे एक चाबी जो बदले हुए ताले में फिट नहीं बैठती।

शोधकर्ताओं ने इन आकार परिवर्तनों के 39 अलग-अलग पैटर्न की पहचान की, जिनमें से कुछ विशिष्ट परिवर्तन आधे से अधिक नमूनों में दिखाई दिए। जब बैक्टीरिया के पास कैंची वाला एंजाइम और परिवर्तित प्रोटीन लक्ष्य दोनों मौजूद थे, तो वे इलाज के लिए अत्यंत कठिन हो गए। हालांकि, अध्ययन में एक आशा की किरण भी मिली। पुराने ड्रग्स के प्रति उच्च प्रतिरोध के बावजूद, सभी 57 बैक्टीरिया सेफलोस्पोरिन (cephalosporins) के कुछ प्रकारों और कार्बापेनम (carbapenems) नामक वर्ग की दवाओं सहित नई पीढ़ी के एंटीबायोटिक्स के प्रति संवेदनशील बने रहे। इसका मतलब है कि हालांकि बैक्टीरिया ने कई सामान्य उपचारों को हराने के लिए विकास किया है, फिर भी डॉक्टरों के पास उपयोग के लिए प्रभावी हथियार उपलब्ध हैं। अध्ययन में यह भी पाया गया कि बैक्टीरिया ने कान के संक्रमण या पेट की समस्याओं के लिए उपयोग की जाने वाली अन्य प्रकार की दवाओं के प्रति भी प्रतिरोध विकसित कर लिया था, लेकिन ये कम आम थे।

इन बैक्टीरिया के आनुवंशिक मानचित्र ने दो मुख्य समूहों को दिखाया। एक समूह एक-दूसरे से निकटता से संबंधित था और एक विशिष्ट प्रोटीन परिवर्तन पैटर्न साझा करता था जिसने उन्हें एम्पिसिलिन के प्रति प्रतिरोधी बना दिया। दूसरा समूह अधिक विविध था, जिसमें ऐसे बैक्टीरिया शामिल थे जिनमें कैंची वाला एंजाइम नहीं था लेकिन फिर भी परिवर्तित प्रोटीन लक्ष्य थे। यह विविधता बताती है कि बैक्टीरिया लगातार विकसित हो रहे हैं और एंटीबायोटिक के उपयोग के दबाव के अनुकूल हो रहे हैं। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि इस अस्पताल में देखे गए प्रतिरोध के विशिष्ट पैटर्न दुनिया के अन्य हिस्सों में पाए जाने वाले पैटर्न से भिन्न थे, जो इस बात पर प्रकाश डालता है कि स्थानीय स्थितियां और एंटीबायोटिक का उपयोग इन कीटाणुओं के लिए अद्वितीय विकास पथ बनाते हैं।

यह कार्य इस बात पर जोर देता है कि बैक्टीरिया समय के साथ कैसे बदलते हैं, इस पर कड़ी निगरानी रखना कितना महत्वपूर्ण है। एम्पिसिलिन के प्रति उच्च प्रतिरोध की दर एंजाइम उत्पादन और बैक्टीरिया की सेल वॉल में संरचनात्मक परिवर्तनों के संयोजन से प्रेरित है। जबकि बैक्टीरिया पुराने उपचारों के विरुद्ध दुर्जेय बन गए हैं, उन्होंने इस अध्ययन में परीक्षण किए गए नए, मजबूत एंटीबायोटिक्स के प्रति प्रतिरोध विकसित करने की क्षमता अभी तक नहीं दिखाई है। निष्कर्ष बताते हैं कि इस क्षेत्र के डॉक्टरों को पुराने ड्रग्स लिखते समय सावधान रहना चाहिए लेकिन प्रभावी उपचार के लिए नई पीढ़ी के एंटीबायोटिक्स पर भरोसा कर सकते हैं। निरंतर निगरानी आवश्यक है, क्योंकि बैक्टीरिया अंततः इन नए ड्रग्स के प्रति भी प्रतिरोध विकसित कर सकते हैं। इन बैक्टीरिया की विशिष्ट आनुवंशिक संरचना और प्रतिरोध पैटर्न को समझकर, चिकित्सा पेशेवर संक्रमण से बचाने के लिए बेहतर निर्णय ले सकते हैं और यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि सही दवाओं का उपयोग आवश्यकता पड़ने पर किया जाए।