Microbial profile and biofilm formation of Pseudomonas aeruginosa from clinical samples at a tertiary care hospital in Nepal
नेपाल के एक तृतीयक देखभाल अस्पताल में आयोजित इस अध्ययन से पता चलता है कि 4.95% कल्चर-पॉजिटिव नैदानिक नमूनों में *स्यूडोमोनास एरुगिनोसा* पाया गया, जिसमें बायोफिल्म निर्माण की उच्च व्यापकता (80.33%) और ESBL, कार्बापेनेमेज़ तथा MBL उत्पादन की महत्वपूर्ण दरें देखी गईं, जो सुदृढ़ एंटीमाइक्रोबियल स्टीवर्डशिप और संक्रमण नियंत्रण उपायों की तत्काल आवश्यकता को रेखांकित करता है।
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अस्पतालों में, जहाँ सबसे संवेदनशील मरीज इलाज के लिए जाते हैं, चिकित्सा टीमों और सूक्ष्म हमलावरों के बीच अक्सर एक मौन युद्ध चलता रहता है। इन हमलावरों के बीच, स्यूडोमोनास एरुगिनोसा (Pseudomonas aeruginosa) नामक एक जीवाणु एक बार-बार सामने आने वाला और दुर्जेय प्रतिद्वंद्वी है। यह मिट्टी और पानी में प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला एक कठिन और अनुकूलन योग्य जीव है, लेकिन अस्पताल के वातावरण में, यह उन मरीजों में घर बना सकता है जिनकी प्रतिरक्षा प्रणाली कमजोर हो गई है या जिनके शरीर सर्जरी, ट्यूब या जलने के कारण असुरक्षित हो गए हैं। यह जीवाणु न केवल इसलिए खतरनाक है क्योंकि यह संक्रमण पैदा करता है, बल्कि इसलिए भी क्योंकि इसने डॉक्टरों द्वारा उपयोग की जाने वाली दवाओं से बचने और छिपने का तरीका सीख लिया है। इसकी सबसे प्रभावी उत्तरजीविता युक्तियों में से एक अपने चारों ओर एक सुरक्षात्मक कवच बनाने की क्षमता है, जिसे बायोफिल्म (biofilm) नामक एक चिपचिपी परत के रूप में जाना जाता है। यह ढाल एक किले की तरह कार्य करती है, जिससे एंटीबायोटिक्स के लिए अंदर तक पहुँचना और अपना काम करना बहुत कठिन हो जाता है। जब बैक्टीरिया विशेष एंजाइम बनाने की क्षमता भी विकसित कर लेते हैं जो दवाओं को तोड़ देते हैं, तो उपचार के विकल्प तेजी से कम हो जाते हैं, जिससे डॉक्टरों के पास अपने मरीजों को बचाने के लिए कम रास्ते बचते हैं।
धरान, नेपाल के बी. पी. कोइराला स्वास्थ्य विज्ञान संस्थान के शोधकर्ताओं ने यह समझने के लिए काम शुरू किया कि उनके स्थानीय अस्पताल में यह खतरा वास्तव में कितना मजबूत हो गया है। एक वर्ष की अवधि के दौरान, उन्होंने हजारों नमूनों की जांच की जो मरीजों से लिए गए थे, और विशेष रूप से इस जीवाणु की तलाश की। वे जानना चाहते थे कि यह कितनी बार दिखाई देता है, यह कहाँ पाया जाता है, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह कि यह आधुनिक एंटीबायोटिक्स के प्रति कितना प्रतिरोधी है। उन्होंने यह भी परीक्षण किया कि क्या बैक्टीरिया उन सुरक्षात्मक बायोफिल्मों का निर्माण कर रहे थे और क्या वे उन विशिष्ट एंजाइमों का उत्पादन कर रहे थे जो शक्तिशाली दवाओं को बेअसर कर देते हैं। इसका लक्ष्य इस संक्रमण के वर्तमान परिदृश्य का मानचित्रण करना था ताकि बेहतर उपचार में मदद मिल सके और इसके प्रसार को रोका जा सके।
अध्ययन की शुरुआत बड़ी संख्या में क्लिनिकल नमूनों को संसाधित करने से हुई, जिसमें फेफड़ों के तरल पदार्थ, मूत्र, घावों से मवाद और सर्जिकल साइटों से लिए गए स्वाब शामिल थे। लगभग 36,000 परीक्षण किए गए नमों में से, लगभग 3,600 नमूने बैक्टीरिया की वृद्धि के लिए सकारात्मक पाए गए। इनमें से, शोधकर्ताओं ने 178 मामलों में स्यूडोमोनास एरुगिनोसा पाया। इसका अर्थ था कि यह जीवाणु सभी सकारात्मक कल्चर में लगभग 5 प्रतिशत मामलों में मौजूद था। बैक्टीरिया उन मरीजों में अधिक पाए गए जो आउटपेशेंट की तुलना में पहले से ही अस्पताल में भर्ती थे। सबसे अधिक बैक्टीरिया वाले नमूने फोड़े (abscesses) से निकले मवाद और घावों के स्वाब थे, इसके बाद मूत्र और स्पुटम (sputum) का स्थान था। इन बैक्टीरिया को ले जाने वाले मरीजों की आयु व्यापक थी, लेकिन अधिकांश 14 से 60 वर्ष की आयु के वयस्क थे।
एक बार बैक्टीरिया की पहचान हो जाने के बाद, टीम ने यह परीक्षण किया कि वे विभिन्न एंटीबायोटिक्स के प्रति कैसी प्रतिक्रिया देते हैं। उन्होंने बैक्टीरिया को सामान्य दवाओं के संपर्क में रखा और देखा कि क्या दवाएं उनकी वृद्धि को रोक सकती हैं। परिणामों ने एक मिश्रित तस्वीर पेश की। बैक्टीरिया अभी भी कार्बेपेनेम्स (carbapenems) नामक दवाओं के एक समूह के प्रति काफी संवेदनशील थे, जिसमें लगभग तीन-चौथाई नमूने इमिपेनम (imipenem) और मेरोपेनम (meropenem) के प्रति अच्छी प्रतिक्रिया देते थे। वे सिप्रोफ्लोक्सासिन (ciprofloxacin) और टोब्रामाइसिन (tobramycin) जैसी अन्य दवाओं के प्रति भी काफी संवेदनशील थे। हालांकि, बैक्टीरिया अन्य सामान्य उपचारों के प्रति बहुत अधिक प्रतिरोध दिखा रहे थे। आधे से अधिक नमदों ने पिपेरासिलिन-टैज़ोबैक्टम (piperacillin-tazobactam) के प्रति कोई प्रतिक्रिया नहीं दी, और सेफ्टाज़िडिम (ceftazidime) और सेफेपिम (cefepime) के लिए भी प्रतिरोध उच्च था। यह पैटर्न बताता है कि जबकि कुछ शक्तिशाली हथियार अभी भी काम कर रहे हैं, इस विशिष्ट क्षेत्र में इस कीटाणु के खिलाफ कई मानक एंटीबायोटिक्स अपनी प्रभावशीलता खो रहे हैं।
शोधकर्ताओं ने गहराई से देखने के लिए परीक्षण किया कि क्या बैक्टीरिया दवाओं से लड़ने के लिए विशिष्ट रासायनिक उपकरणों का उपयोग कर रहे हैं। उन्होंने तीन प्रकार के एंजाइमों के लिए परीक्षण किया जो बैक्टीरिया द्वारा एंटीबायोटिक्स को नष्ट करने के लिए उत्पादित किए जाते हैं। लगभग एक-चौथाई बैक्टीरिया ऐसे एंजाइम बनाने में सक्षम पाए गए जो एक्सटेंडेड-स्पेक्ट्रम सेफलोस्पोरिन (extended-spectrum cephalosporins) नामक दवाओं के एक व्यापक वर्ग को तोड़ देते हैं। लगभग 30 प्रतिशत नमूनों ने कार्बेपेनेम्स को नष्ट करने में सक्षम एंजाइमों का उत्पादन किया, जो कई गंभीर संक्रमणों के लिए अंतिम रक्षा पंक्ति है। इस समूह के भीतर, लगभग 18 प्रतिशत एक विशिष्ट प्रकार के एंजाइम 'मेटालो-बीटा-लैक्टामेज' (metallo-beta-lactamase) का उत्पादन कर रहे थे, जो सबसे शक्तिशाली उपलब्ध दवाओं को बेअसर करने में विशेष रूप से प्रभावी है। ये निष्कर्ष संकेत देते हैं कि अस्पताल में मौजूद बैक्टीरिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा परिष्कृत रासायनिक रक्षा प्रणालियों से लैस है जो कई उपचारों को बेकार कर देती है।
अध्ययन की शायद सबसे उल्लेखनीय खोज बायोफिल्मों की व्यापकता थी। शोधकर्ताओं ने बैक्टीरिया द्वारा इन सुरक्षात्मक परतों के निर्माण की जाँच करने के लिए दो अलग-अलग विधियों का उपयोग किया। उन्होंने पाया कि 80 प्रतिशत से अधिक बैक्टीरिया के नमूने बायोफिल्म बनाने में सक्षम थे। जब उन्होंने बायोफिल्म बनाने वाले बैक्टीरिया की तुलना उन बैक्टीरिया से की जो ऐसा नहीं कर सकते थे, तो एक स्पष्ट पैटर्न सामने आया। बायोफिल्म बनाने वाले बैक्टीरिया कई प्रमुख एंटीबायोटिक्स, जिनमें जेंटामाइसिन (gentamicin), एमिकासिन (amikacin), सिप्रोफ्लोक्सासिन (ciprofloxacin) और मेरोपेनम (meropenem) शामिल हैं, के प्रति काफी अधिक प्रतिरोधी थे। यह सुझाव देता है कि बायोफिल्म का निर्माण करना बैक्टीरिया की दवा उपचार में जीवित रहने की क्षमता से निकटता से जुड़ा हुआ है। ये समुदाय बनाने वाले बैक्टीरिया को मारना कठिन था, चाहे विशिष्ट एंटीबायोटिक कोई भी हो।
अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि इस अस्पताल में स्यूडोमोनास एरुगिनोसा एक बढ़ता हुआ संकट है। उच्च स्तर के ड्रग रेजिस्टेंस (दवा प्रतिरोध) और सुरक्षात्मक बायोफिल्म बनाने की व्यापक क्षमता का संयोजन संक्रमण का इलाज करना तेजी से कठिन बना रहा है। शोधकर्ता उल्लेख करते हैं कि हालांकि उनके निष्कर्ष एक विशिष्ट अस्पताल के लिए विशिष्ट हैं, फिर भी वे एंटीबायोटिक के उपयोग के बेहतर प्रबंधन और सख्त संक्रमण नियंत्रण उपायों की महत्वपूर्ण आवश्यकता को रेखांकित करते हैं। यह समझकर कि कौन सी दवाएं अभी भी काम करती हैं और प्रतिरोध में बायोफिल्म की भूमिका को पहचानकर, चिकित्सा टीमें अधिक सूचित विकल्प चुन सकती हैं। लेखक इस बात पर जोर देते हैं कि इन परिवर्तनों को ट्रैक करने और यह सुनिश्चित करने के लिए निरंतर निगरानी आवश्यक है कि मरीजों को यथासंभव प्रभावी देखभाल मिले। बिना ऐसी सतर्कता के, जैसे-जैसे ये लचीले बैक्टीरिया अनुकूलित होते जा रहे हैं, सफल उपचार की खिड़की और भी संकुचित होती जाएगी।
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