მიკრობული ეკოლოგიის შესახებ

მიკრობები , ყველგან გვხვდება, მათ შორის ადამიანებზე, ცხოველებსა და გარემოში, სადაც ისინი მიკრობიომებად წოდებულ თემებში არსებობენ. ადამიანებს აქვთ საკუთარი მიკრობიომები (მაგ., კანზე, ნაწლავებში), რომლებიც ხელს უწყობენ ჯანმრთელობის შენარჩუნებას და ადამიანების დაცვას ინფექციებისგან.

მიკრობული ეკოლოგია მოიცავს ინდივიდების და მათი მიკრობიომების ურთიერთქმედებას სხვა ადამიანებთან, ცხოველებთან, მცენარეებთან, საკვებთან და ზედაპირებთან (მაგ., სამედიცინო დაწესებულებების საწოლის მოაჯირები ან ტუმბოები), რომელთაგან თითოეული შეიძლება იყოს ინფექციების გამომწვევი პათოგენების (მიკრობების) წყარო ან რეზერვუარი. ზოგჯერ მიკრობიომი შეიძლება დისბალანსირებული გახდეს. მაგალითად, როდესაც ადამიანი იღებს ანტიბიოტიკებს ან სოკოს საწინააღმდეგო საშუალებებს, პრეპარატები კლავენ როგორც ინფექციების გამომწვევ პათოგენებს (მიკრობებს), ასევე სასარგებლო მიკრობებს, რომლებიც იცავს ჩვენს ორგანიზმს ინფექციისგან. ეს იწვევს მიკრობიომში დისბალანსს.

თერაპიული მიდგომები (მკურნალობა), რომლებიც მიზნად ისახავს მიკრობულ ეკოლოგიას და იცავს ადამიანის მიკრობიომს, შეუძლია დაიცვას ადამიანები  ინფექციებისგან, მათ შორის 

სამედიცინო მომსახურეობასთან ასოცირებული და ანტიმიკრობული პრეპარატების მიმართ რეზისტენტული ინფექციებისგან, რაც საშუალებას აძლევს ადამიანებს იცხოვრონ უფრო დიდხანს და ჯანმრთელად.

მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერებმა იციან - მიკრობული ეკოლოგია მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ადამიანის ჯანმრთელობის შენარჩუნებაში, პასუხგაუცემელი სამეცნიერო კითხვები კვლავ რჩება. მიკრობულ თემებში ურთიერთობებისა და ურთიერთქმედების გაგება გადამწყვეტია ინფექციების და მათი გავრცელების პრევენციისთვის, ანტიბიოტიკებისა და სოკოს საწინააღმდეგო საშუალებების გამოყენების გაუმჯობესებისთვის და ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის გავრცელების შენელებისთვის. შემდგომი კვლევა დაეხმარება საზოგადოებრივი ჯანდაცვის მეცნიერებს უკეთ გაიგონ სიცოცხლის გადარჩენის მკურნალობის ვარიანტები მიკრობული ეკოლოგიის გამოყენებით                   About-Microbial-Ecology

• კოლონიზაცია: როდესაც მიკრობი აღმოჩენილია სხეულზე ან მის შიგნით, მაგრამ არ იწვევს სიმპტომებს ან დაავადებას. მიკრობის განმეორებითი აღმოჩენა დროთა განმავლობაში შეიძლება მიუთითებდეს მუდმივ კოლონიზაციაზე
• მრავალფეროვნება: მიკრობულ საზოგადოებაში არსებული მიკრობების მრავალფეროვნება და შემადგენლობა. მრავალფეროვნების შეფასება შესაძლებელია სხვადასხვა დონეზე (მაგ., გვარი, სახეობა, შტამი, ოპერატიული ტაქსონომიური ერთეულები). მრავალფეროვნების გაზომვა შესაძლებელია ინდექსის გამოყენებით, როგორიცაა ალფა (საზოგადოების ფარგლებში) ან ბეტა (ორ ან მეტ საზოგადოებას შორის) მრავალფეროვნება.
• დომინირება: როდესაც კონკრეტული მიკრობი მიკრობული კოლონიის უმრავლესობას შეადგენს (მაგ., >30%). კონკრეტული მიკრობის გაზრდილი წილი შეიძლება დაკავშირებული იყოს ინფექციის, სეფსისის ან სხვა არასასურველი შედეგების განვითარებასთან.
• ეკოლოგიური ზეწოლა: ნებისმიერი ძალა(ები), რომელიც მოქმედებს ცოცხალ ორგანიზმებზე (ანუ მიკრობებზე) და/ან მათ გარემოზე.
• ენდოგენური ინფექცია:  როდესაც ადამიანს ემართება ინფექცია იმ პათოგენით, რომელმაც უკვე მოახდინა მისი სხეულის ნაწილის კოლონიზაცია (მაგ.,  aureus ცხვირში).
• ეგზოგენური ინფექცია:  როდესაც ადამიანი ინფიცირდება იმ პათოგენით, რომელიც ცოტა ხნის წინ გავრცელდა მასზე სხვა ადამიანისგან ან დაბინძურებული ზედაპირიდან.
• მორგება: ნებისმიერი მახასიათებელი, რომელიც საშუალებას აძლევს ნებისმიერი ტაქსონომიური დონის მიკრობს ან მიკრობულ კოლონიას (მაგ., გვარი, სახეობა, შტამი) გამრავლდეს და განვითარდეს გარემოში.
• ინფექცია: დაავადება, რომელიც გამოწვეულია მიკრობით (მაგ., ბაქტერიებით, სოკოებით) ცოცხალ ორგანიზმში (მაგ., ადამიანი, ცხოველი).
• მიკრობები: უმცირესი ზომის ცოცხალი ორგანიზმები, მათ შორის ბაქტერიები და სოკოები, რომელთა დანახვა როგორც წესი, მხოლოდ მიკროსკოპით არის შესაძლებელი. ხშირად მათ მიკრობებს უწოდებენ.
• მიკრობული ეკოლოგია: მიკრობული კოლონიების (მაგ., გარემო-მასპინძელი-მიკრობი) ურთიერთობებისა და ურთიერთქმედების შესწავლა მოცემულ სივრცეში.
• მიკრობიომი: ბუნებრივად წარმოქმნილი მიკრობების ერთობლიობა განსაზღვრულ სივრცეში, მაგალითად, ჩვენს სხეულში და მის ზედაპირზე. მიკრობული ერთობლიობები გვხვდება ჩვენს კანზე, პირის ღრუში, სასუნთქ გზებში, საშარდე გზებსა და ნაწლავებში.
• მიკრობიოტა: მიკრობიომში მცხოვრები მიკრობები. ჩვენს ორგანიზმში არსებულ მიკრობიოტას შეუძლია ერთად იმუშაოს დაავადებების პრევენციის მიზნით.
• მიკრობული შტამი:მიკრობები ძალიან მსგავსი გენეტიკით და ერთი ან მეტი გენეტიკური ნიშან-თვისებით, რაც მათ სხვა შტამებისგან განასხვავებს. ეს განსხვავებული გენეტიკური ნიშან-თვისებები ზოგჯერ ხელს უწყობს მიკრობს გადარჩენასა და გამრავლებაში გარკვეულ გარემოში (მაგ., შეგუება)
• შტამის შერჩევა: მიკრობებზე გარე ზეწოლა (მაგ., ანტიბიოტიკი). მიკრობები, რომლებიც უძლებენ ამ ზეწოლას გადარჩებიან.
• ვირულენტობა: დაავადების გამოწვევის უნარის ან ალბათობის საზომი.
• ვირულენტობის ფაქტორი: თვისება, რომელიც მიკრობს საშუალებას აძლევს გაიზარდოს, გამრავლდეს და გამოიწვიოს დაავადება მასპინძელში (მაგ., ადამიანი, ცხოველი).

მიკრობებს (პათოგენებს) შეუძლიათ ინფექციის გამოწვევა ორგანიზმში სხვადასხვა ადგილისა და სამედიცინო მოწყობილობების საშუალებით შეღწევით ორგანიზმში. გარდა ამისა მიკრობიომის დაზიანებისას, პათოგენებს, მათ შორის ანტიმიკრობული პრეპარატების მიმართ რეზისტენტულებს, შეუძლიათ კონკურენცია გაუწიონ ან დომინირება მოახდინონ სხვა მიკრობებზე.

ერთი ან მეტი პათოგენის დომინირება ზრდის ინფექციების რისკს, მათ შორის მორეციდივე Clostridium difficile-ს ინფექციებს, ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტულ ინფექციებს, კანის ინფექციებს და

სეფსისის განვითარების რისკს. ეს განსაკუთრებით ეხება დაუცველ ადამიანებს და კრიტიკულად დაავადებულ პაციენტებს, როგორიცაა ქირურგიული პაციენტები და ახალშობილები ინტენსიური თერაპიის განყოფილებაში. მაგალითად, 2019 წელს დაავადებათა კონტროლისა და პრევენციის ცენტრის მიერ დაფინანსებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ პაციენტებს, რომლებსაც მიკრობიომში ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტული Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) ბაქტერიების მაღალი დონე ჰქონდათ, უფრო მაღალი რისკის ქვეშ იმყოფებოდნენ K. pneumoniae-ს სისხლის ნაკადის ინფექციების განვითარების, რაც შეიძლება სიცოცხლისთვის საშიში იყოს.

კოლონიზებული მიკროორგანიზმებით ინფექციის განვითარება ხშირად ასე ხდება, მაგალითად:

1. ლუსი კოლონიზებულია ანტიმიკრობული პრეპარატების მიმართ რეზისტენტული A პათოგენით.

ლუსი საავადმყოფოში მიდის  ოპერაციის ჩასატარებლად. ლუსი ან უკვე კოლონიზებულია ანტიმიკრობული აგენტებით, რომლებიც ინფექციას არ იწვევს, ან მისი კოლონიზაცია ხდება პათოგენ A-თი მოთავსებიდან მალევე. ეს შეიძლება მოხდეს ადამიანიდან ადამიანზე გავრცელებით ან დაბინძურებული ზედაპირებიდან მიკრობის გადასვლით. ლუსიმ და მისმა ექიმმა არ იციან, რომ ლუსი კოლონიზებულია.

ლუსის პროცედურის შემდეგ ინფექციის მაღალი რისკი აქვს და შეუძლია პათოგენი A სხვებზე გაავრცელოს. რადგან პათოგენი A ანტიმიკრობული საშუალებების მიმართ რეზისტენტულია, მან შეიძლება გამოიწვიოს ინფექცია, რომლის მკურნალობაც რთულია ან შეუძლებელია.

2. ლუსის მიკრობიომი ირღვევა, რაც პათოგენ A-ს საშუალებას აძლევს, მის მიკრობიომაზე დომინირება მოახდინოს.

ლუსის ინტრავენურად ანტიბიოტიკებს უკეთებენ, რათა თავიდან აიცილონ ოპერაციის შემდეგომი შესაძლო ინფექციების განვითარება. ანტიბიოტიკები მის ორგანიზმში ზოგიერთ პათოგენთან ერთად ნაწლავებში ანადგურებს სასარგებლო მიკრობებს, რაც მიკრობიომის დისბალანსს იწვევს.

პათოგენი A ანტიმიკრობული საშუალებების მიმართ რეზისტენტულია, ამიტომ  ის არ კვდება და გადარჩება. ის კონკურენციას გაუწევს და რიცხობრივად აჭარბებს სასარგებლო მიკრობებს, რის შედეგადაც ლუსის მიკრობიომაში დომინანტი ხდება.

3. პათოგენი A იწყებს ორგანიზმში შეჭრას, რაც იწვევს ინფექციას.

ლუსის ინფექციის მაღალი რისკის ქვეშ აყენებს არაბალანსირებული მიკრობიომი, რადგან მისი ორგანიზმის დაცვა დასუსტებულია. პათოგენი A იწყებს კანზე გავრცელებას, რაც იწვევს ინფექციას ინტრავენური შეყვანის ადგილას. პათოგენი A ასევე აგრძელებს გავრცელებას გარემოში და სხვა ადამიანებზე.

.

ინფექციის გაზრდილი რისკი

სამედიცინო მომსახურების მიმღები პირები სამედიცინო დაწესებულებებში , როგორიცაა საავადმყოფოები და მოხუცებულთა თავშესაფრები, შეიძლება დაინფიცირდნენ სამედიცინო მომსახურებასთან ასოცირებული ინფექციებით (სმაი). ეს ხშირად ხდება ქირურგიული პროცედურების დროს ან მის შემდეგ, ან ისეთი მოწყობილობებიდან, როგორიცაა კათეტერები ან ვენტილატორები. ზოგჯერ ეს  ინფექციები გამოწვეულია რეზისტენტული პათოგენებით, რაც მათ მკურნალობას ართულებს.

ადამიანები შეიძლება პათოგენებით დაინფიცირდნენ ინფექციის სიმპტომების გარეშე, რაც ზრდის მათი ინფექციის განვითარების რისკს. მათ შეუძლიათ ამ პათოგენების სხვებზე გავრცელება ადამიანებთან ან დაბინძურებული ზედაპირებთან კონტაქტით. კრიტიკულად დაავადებულ ადამიანებს, რომლებსაც ახლახანს ჩაუტარდა ორგანოების გადანერგვის ოპერაცია, იმყოფებიან ინტენსიური თერაპიის განყოფილებებში ან აქვთ დასუსტებული იმუნური სისტემა, უფრო მაღალი რისკი აქვთ ინფექციის განვითარების პათოგენებით დაინფიცირების შემთხვევაში.

როდესაც სამედიცინო დაწესებულება თავის გარემოში ავლენს გარკვეულ რეზისტენტულ პათოგენებს, დაავადებათა კონტროლის ცენტრი რეკომენდაციას უწევს კოლონიზაციის სკრინინგს . კოლონიზაციის სკრინინგი არის ინფექციის პრევენციის მეთოდი, რომელიც იყენებს ლაბორატორიულ ტესტირებას რეზისტენტული პათოგენებით კოლონიზებული პაციენტების გამოსავლენად. კოლონიზაციის რისკის ქვეშ მყოფი პაციენტების შემოწმება ხელს უწყობს ინფექციის კონტროლის ღონისძიებების წარმართვას ამრ გავრცელების თავიდან ასაცილებლად.

სასარგებლო ბაქტერიების  ჯანსაღი მიკრობული გაერთიანებები ეხმარება ჩვენს ორგანიზმს პათოგენების კოლონიზაციის, დომინირებისა და ინფექციისგან დაცვაში. სამედიცინო პერსონალს და ინფექციების პრევენციის სპეციალისტებს შეუძლიათ გამოიყენონ ინტერვენციული სტრატეგიები კოლონიზებული პათოგენების შესამცირებლად ან აღმოსაფხვრელად ინდივიდებში, რათა დაიცვან ისინი ინფექციისგან და თავიდან აიცილონ კოლონიზირებული პათოგენების გავრცელება. ეს სტრატეგიები მოიცავს:

• პათოგენების შემცირებას- სტრატეგია, რომელიც ამცირებს ინფექციის გამომწვევი ბაქტერიული ან სოკოვანი პათოგენების რაოდენობას.
• დეკოლონიზაცია- პათოგენების შემცირება, რომელიც აღმოფხვრავს კოლონიზაციის გამომწვევ პათოგენებს. დეკოლონიზაციის ძირითადი მიზანია პათოგენების მოცილება ჩვენი სხეულის კონკრეტული ადგილებიდან, როგორიცაა კანი (მაგ., ოპერაციის ადგილები) და ზედაპირული ლორწოვანი გარსები (მაგ., ცხვირი, კუჭ-ნაწლავის ტრაქტი). სხეულის ეს კონკრეტული ადგილები (კანი, პირის ღრუ, სასუნთქი გზები, საშარდე გზები, ნაწლავები) მიკრობიომების, ბუნებრივად წარმოქმნილი მიკრობების გაერთიანებების, ადგილია.

პათოგენების შემცირებისა და დეკოლონიზაციის სტრატეგიები

ტრადიციული თერაპიული სტრატეგიები ან სამედიცინო ჩარევები კოლონიზებული პათოგენების შესამცირებლად ან დეკოლონიზაციისთვის მოიცავს:

• ადგილობრივი მკურნალობა- ანტისეპტიკური საშუალებებით როგორიცაა  ქლორჰექსიდინის გლუკონატი, რომელიც გამოიყენება ტანის დასაბანად..
• ანტიბიოტიკებით პროფილაქტიკა- ანტიბიოტიკები მოწოდებულია გაიდლაინით
• ცხვირის მალამო- მაგალითად, მუპიროცინი ან პოვიდონ-იოდი.

ეს ტრადიციული სტრატეგიები ან ჩარევები ხელს უწყობს სასარგებლო მიკრობების დაკარგვისა და მიკრობიომების დარღვევის თავიდან აცილებას შემდეგი გზით:

• სხეულის კონკრეტულ უბანზე გამოყენება /ინდივიდუალურ მიკრობიომზე (მაგ., ნაწლავში ან ცხვირ-ხახაში, ყელის ზედა ნაწილში) ან სპეციფიკური პათოგენების მიმართ.
• ინფექციების სამკურნალოდ საჭირო ანტიბიოტიკებისა და სოკოს საწინააღმდეგო საშუალებების გამოყენების შემცირება, რამაც შეიძლება ხელი შეუწყოს ანტიმიკრობული რეზისტენტობის შემცირებას
• მიზანმიმართული სამუშაოს მიზანია ინფექციის ყველაზე მაღალი რისკის მქონე პირების იდენტიფიცირება: ან იდენტიფიცირებული რისკ-ფაქტორების გამო, ან იმიტომ, რომ ლაბორატორიული ტესტის მიხედვით, უკვე დაუდგინდათ პათოგენით კოლონიზაციის არსებობა.

https://www.cdc.gov/antimicrobial-resistance/about/about-microbial-ecology.html

https://www.cdc.gov/antimicrobial-resistance/causes/index.html nt6