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Science:全球追寻细菌感染技术

摘要 : 2012年,一种神秘的细菌开始在一小部分刚接受了心脏直视手术的患者中出现。在3年的时间里,这种引发肺结核的病原体的“远亲”——分枝杆菌嵌合体在全球感染了至少49人,并且导致一大半患者死亡。

2012年,一种神秘的细菌开始在一小部分刚接受了心脏直视手术的患者中出现。在3年的时间里,这种引发肺结核的病原体的“远亲”——分枝杆菌嵌合体在全球感染了至少49人,并且导致一大半患者死亡。虽然科学家最终将疾病的发作追查到心脏手术期间使用的受污染的医疗设备,但分枝杆菌嵌合体最初是如何污染设备的仍不清楚。如今,一项最新研究表明,感染可能源自设备在德国的生产地。

“这是一项非常吸引人的工作。研究人员在将感染追溯至点源时,表现出独特的侦破能力。”并未参与此项研究的美国芝加哥大学微生物生态学家Jack Gilbert表示。

不过,上述医疗设备的生产商——总部位于英国伦敦的LivaNova公司已经否认其设备是感染源头,并且正在为来自患者和死者家属的诉讼辩护。在一份声明中,该公司表示,最新研究在报告的感染病例和其设备之间建立了过于紧密的联系。“文章对污染点源同生产过程存在关联表现出很大的确定性,但这并未由数据来保证。LivaNova对此表示担忧。”声明称。

分枝杆菌嵌合体通常出现在土壤和水中。尽管内科医生报告了同该细菌相关的偶发性肺部感染,但它并未被视为公共卫生威胁,直到5年前开始在人群中出现。这种细菌一旦进入心脏,便会令内膜发炎并扩散到身体其他部位。分枝杆菌嵌合体对大多数抗生素有抵抗力,而且经常是致命性的。“我们确认的大多数患者已经死亡。”参与最新研究的瑞士苏黎世大学微生物学家Erik Böttger表示,“你可以做的很少。”

此前,Böttger和同事与国际同行合作,缩小了患者拥有的共同因素的范围。一种手术室里的设备浮出水面:由LivaNova公司生产的控温仪(HCU)。在心脏手术期间,患者的血液在HCU内循环,以调节体温。其他时候,该机器同能保暖和降温的毯子连在一起。在欧洲、美国和澳大利亚的医院里,约60%的HCU由LivaNova公司生产。

这种装置能加热和冷却水箱。研究人员怀疑,当设备散热或者向毯子中泵入水时,微小的水滴会雾化,并且携带着细菌在整个手术室内扩散。研究人员在患者被感染的医院的HCU内对水进行取样,发现了大量的分枝杆菌嵌合体。

在一份日前发表于《柳叶刀》杂志的报告中,Böttger和合作者调查了这些相隔甚远的细菌是拥有共同的起源,还是在当地分别传入每家医院的。他们测序了在若干地方发现的分枝杆菌嵌合体的全基因组:21名患者的心脏内、其所在医院HCU机器的内部和周围、医院自来水和饮水机内以及LivaNova在德国慕尼黑的生产场地。

研究人员报告称,在21名患者中,有20名携带的细菌彼此间以及同HCU内的细菌存在密切关联。他们认为,这种特别的菌株可能来自LivaNova在慕尼黑的工厂。Böttger和同事在医院其他地方也发现了分枝杆菌嵌合体菌株。虽然它们的起源仍是个谜,但同杀伤菌株的关系非常疏远。

在调查过程中,研究人员还发现,由另一家制造商——总部位于德国拉施塔特县的Maquet公司生产的HCU也受到分枝杆菌嵌合体的污染。不过,该菌株尚未被证实已开始感染人类。

虽然目前还不清楚分枝杆菌嵌合体到底如何潜入LivaNova和Maquet生产设施内的清洁房间,但LivaNova已发布针对其设备的清洁流程,并且认为这将清除细菌。该公司发布的声明称,最新研究分析的来自其生产设施的样本是在公司于2014年重新修订消毒程序之前采集的,因此无法反映其现有产品的安全性。LivaNova同时表示,公司已更新设备的真空和密封系统,以防止雾化粒子从中逃出。同时,它正在将这些更新的装置无偿租赁给提出请求的医院。

Böttger认为,简单地清洁这些机器还不够好,同时任何拥有开放式水箱的HCU设计从根本上都容易遭到感染——不是来自工厂的污染,就是来自医院的细菌。美国和欧洲的疾控中心均向利用这些装置的医院发出了警告,但迄今为止,还没有广泛可用的替代方案。

原文链接:

We may now know how a rare, lethal microbe infected dozens of people across the globe

原文摘要:

In 2012, a mysterious microbe began surfacing in a small percentage of patients who had recently undergone open-heart surgery. Within 3 years, Mycobacterium chimaera—a distant cousin of the pathogen that causes tuberculosis—had infected at least 49 people around the world, and killed more than half of them. Scientists eventually traced the outbreak to contaminated medical equipment used during heart surgery, but it remained unclear how M. chimaera could have contaminated the equipment in the first place. Now, a new study concludes that the infections likely originated from the device’s production site in Germany.

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