Molecular Characterization and Antimicrobial Resistance of Uropathogenic Bacteria Among Elderly Residents of Nursing Care Homes in Accra, Ghana

तकनीकी सारांश: अकरा, घाना में वृद्ध निवासियों के बीच मूत्र संबंधी रोगजनक बैक्टीरिया का आणविक लक्षण वर्णन और रोगाणुरोधी प्रतिरोध

समस्या विवरण
मूत्र मार्ग संक्रमण (UTI) वृद्धों में एक महत्वपूर्ण स्वास्थ्य बोझ का प्रतिनिधित्व करता है, विशेष रूप से उन लोगों में जो संस्थागत देखभाल परिवेश में रहते हैं। घाना जैसे विकासशील देशों में, रोगाणुरोधी प्रतिरोध (AMR) का बोझ सीमित उपचार विकल्पों और रोगाणुरोधी एजेंटों के अनियंत्रित उपयोग के कारण और भी बढ़ जाता है। जबकि Escherichia coli सामुदायिक और नोसोकोमियल (अस्पताल जनित) दोनों प्रकार के UTIs में प्राथमिक रोगजनक कारक है, मल्टीड्रग-रेसिस्टेंट (MDR) और एक्सटेंडेड-स्पेक्ट्रम बीटा-लैक्टामेज (ESBL) उत्पादक उपभेदों (strains) के उभरने को लेकर चिंता बढ़ रही है। पारंपरिक सूक्ष्मजीवविज्ञानी विधियों में अक्सर फेनोटाइपिक रूप से समान बैक्टीरिया के बीच अंतर करने या रोगजनकों की आनुवंशिक विविधता और प्रतिरोध तंत्रों का पूर्ण लक्षण वर्णन करने के लिए सटीकता की कमी होती है। यह अध्ययन अकरा, घाना में नर्सिंग देखभाल गृहों के वृद्ध निवासियों के बीच मूत्र संबंधी रोगजनकों के आणविक लक्षण वर्णन और उनके प्रतिरोध प्रोफाइल के मूल्यांकन की आवश्यकता को संबोधित करता है।

कार्यप्रणाली
यह अध्ययन दिसंबर 2022 से दिसंबर 2024 के बीच अकरा के पांच नर्सिंग देखभाल गृहों के 118 वृद्ध निवासियों (आयु 55-100 वर्ष) को शामिल करते हुए आयोजित किया गया था।

• नमूना संग्रह और निदान: प्रारंभिक सुबह के मिड-स्ट्रीम मूत्र नमिका एकत्र किए गए और डिपस्टिक परीक्षण (ल्यूकोसाइट एस्टरेज़ और नाइट्राइट) तथा माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके विश्लेषण किया गया। UTI की पुष्टि CLED, मैकोन्की (MacConkey), और ब्लड अगार प्लेटों पर कल्चर के माध्यम से की गई, जिसमें महत्वपूर्ण वृद्धि को $\ge 10^5$ CFU/mL के रूप में परिभाषित किया गया।
• रोगजनक पहचान: आइसोलेट्स की पहचान जैव रासायनिक परीक्षणों, MALDI-TOF मास स्पेक्ट्रोमेट्री, और 16S rRNA जीन अनुक्रमण (sequencing) का उपयोग करके की गई। अनुक्रमों को संरेखित किया गया और MEGA XI सॉफ्टवेयर में मैक्सिमम लाइकलीहुड विधि (Tamura-Nei मॉडल) का उपयोग करके फाइलोजेनेटिक ट्री बनाए गए।
• आणविक लक्षण वर्णन:
  • विरुलेंस (Virulence) और फाइलोजेनी: E. coli आइसोलेट्स की जांच मल्टीप्लेक्स PCR के माध्यम से विरुलेंस जीन (papE, sfa, sfas, afa, allele II) और फाइलोजेनेटिक ग्रुपिंग (ग्रुप A, B1, B2, D) के लिए ट्रिप्लेक्स PCR के माध्यम से की गई।
  • ESBL का पता लगाना: सभी बैक्टीरियल आइसोलेट्स की जांच PCR के माध्यम से 10 विशिष्ट ESBL जीन (blaTEM, blaSHV, blaMA, blaCTX-M-825, blaCTX-M-914, blaCMY-1, blaCMY-2, blaOXA-1, blaOXA-2, और CF) के लिए की गई।
• रोगाणुरोधी संवेदनशीलता परीक्षण (AST): कर्बी-बाउर डिस्क डिफ्यूजन पद्धति का उपयोग 10 एंटीबायोटिक्स के विरुद्ध प्रतिरोध परीक्षण के लिए किया गया, जिसमें कार्बापेनेम्स, सेफलोस्पोरिन, फ्लोरोक्विनोलोन और एमिनोग्लाइकोसाइड शामिल हैं, जो 2023 CLS गाइडलाइन्स का पालन करते हैं।

मुख्य परिणाम

• प्रचलन और रोगजनक वितरण: 118 नमूनों में से 34 (28.8%) UTI के लिए सकारात्मक पाए गए। प्रमुख रोगजनक ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया थे: E. coli (38.2%), Klebsiella pneumoniae (20.6%), Proteus mirabilis (20.6%), और Enterobacter cloacae (11.8%)। ग्राम-पॉजिटिव आइसोलेट्स में Acinetobacter junii (5.9%) और Bacillus cereus (2.9%) शामिल थे।
• आनुवंशिक विविधता: 16S rRNA अनुक्रमण ने विभिन्न स्तरों की आनुवंशिक समानता प्रकट की। E. coli आइसोलेट्स ने NCBI संदर्भ उपभेदों के साथ करीबी क्लस्टरिंग दिखाई (बूटस्ट्रैप मान 80-100), हालांकि कुछ ने अद्वितीय विकासवादी विचलन प्रदर्शित किया। P. mirabilis और B. cereus ने उच्च आनुवंशिक संरक्षण प्रदर्शित किया, जबकि K. pneumoniae आइसोलेट्स ने जटिल फाइलोजेनी और लंबी शाखाओं के साथ जटिलता दिखाई, जो प्रजाति-स्तर की विविधता और स्थानीय अनुकूलन का संकेत देती है।
• E. coli की विरुलेंस और फाइलोजेनी: E. coli आइसोलेट्स के बीच, sfas जीन सबसे प्रचलित विरुलेंस कारक (40.8%) था, उसके बाद sfa (25.9%), papE (18.5%), afa (11.1%), और allele II (3.7%) का स्थान था। फाइलोजेनेटिक विश्लेषण ने अधिकांश आइसोलेट्स को ग्रुप B2 (38.4%) और ग्रुप D (30.8%) में रखा, जो एक्स्ट्राइंट्रास्टाइनल पैथोजेनिक E. coli (ExPEC) से जुड़े हैं।
• रोगाणुरोधी प्रतिरोध: कई वर्गों में उच्च प्रतिरोध दर देखी गई।
  • E. coli ने सेफेपिम (84.6%) और एज़िथ्रोमाइसिन (76.9%) के प्रति उच्च प्रतिरोध दिखाया।
  • K. pneumoniae ने इमिपेनम के प्रति 100% प्रतिरोध और एर्टापेनम एवं सेफेपिम (85.7%) के प्रति उच्च प्रतिरोध प्रदर्शित किया।
  • P. mirabilis और E. cloacae ने भी कार्बापेनेम्स और सेफलोस्पोरिन के प्रति महत्वपूर्ण प्रतिरोध दिखाया।
  • A. junii और B. cereus ने एर्टापेनम और सेफेपिम सहित कई परीक्षण किए गए एंटीबायोटिक्स के प्रति पूर्ण प्रतिरोध दिखाया।
• ESBL वाहक (Carriage): आइसोलेट्स में कुल 189 ESBL जीन पाए गए। सबसे प्रचलित जीन blaTEM और blaCTX-M-825 (प्रत्येक 16 डिटेक्शन) थे, उसके बाद blaSHV (15) और blaCMY-1 (13) का स्थान था। E. coli ने सभी 10 स्क्रीन किए गए ESBL जीन धारण किए, जबकि K. pneumoniae और P. mirabilis में केवल blaMA का अभाव था।

महत्व और दावे
लेखक दावा करते हैं कि यह अध्ययन अकरा में होम केयर सेटिंग्स के भीतर मूत्र संबंधी रोगजनकों की नियमित आणविक निगरानी के महत्वपूर्ण महत्व को रेखांकित करता है। यह शोध रोगजनकों की आणविक महामारी विज्ञान के बारे में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, जो मल्टीड्रग-रेसिस्टेंट जीवों और विविध प्रतिरोध तंत्रों, विशेष रूप से ग्राम-नेगेटिव मूत्र संबंधी रोगजनकों की उच्च व्यापकता को प्रकट करता है।

यह अध्ययन दावा करता है कि देखे गए प्रतिरोध पैटर्न, जिसमें अंतिम विकल्प वाले कार्बापेनेम्स (इमिपेनम) के प्रति प्रतिरोध और ESBL जीन की व्यापक उपस्थिति शामिल है, अत्यधिक प्रतिरोधी उपभेदों की चिंताजनक घटना को दर्शाते हैं, जो इस संवेदनशील आबादी में मौजूद हैं। लेखक निष्कर्ष निकालते हैं कि इन निष्कर्षों के लिए साक्ष्य-आधारित उपचार दिशानिर्देशों को सूचित करने हेतु जनसंख्या-विशिष्ट निगरानी डेटा की तत्काल आवश्यकता है। वे वृद्धों के स्वास्थ्य परिणामों में सुधार के लिए एंटीमाइक्रोबियल स्टीवर्डशिप कार्यक्रमों और उन्नत संक्रमण रोकथाम और नियंत्रण उपायों के कार्यान्वयन की सिफारिश करते हैं। यह शोध नए प्रयोगात्मक अनुप्रयोगों का प्रस्ताव नहीं करता है बल्कि प्रलेखित आणविक और प्रतिरोध प्रोफाइल के आधार पर नीतिगत और नैदानिक हस्तक्षेपों का आह्वान करता है।