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MRSA-Genomsequenzierung könnte helfen, Ausbrüche zu kontrollieren

Eine neue Studie zeigt, dass die Sequenzierung des gesamten Genoms schnell und genau zwischen den Stämmen von Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) differenzieren kann, so wie es die aktuellen Labormethoden nicht können. Die Beschleunigung solcher wichtigen Informationen kann helfen, die Ausbrüche des Superbugs im Krankenhaus zu kontrollieren, so die Forscher.
Die Forscher sequenzierten Genome von MRSA-Proben aus einem echten Krankenhausausbruch und stellten fest, dass sie Stämme, die Teil des Ausbruchs waren, präzise von Stämmen unterscheiden konnten, die nicht schneller waren als herkömmliche klinische Testmethoden. Sie vermuten, dass dies die Infektionskontrolle und das Patientenmanagement erleichtert und die Dauer des Ausbruchs auf einer Intensivstation für Neugeborene verkürzt hätte.
Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...3/index.html Wissenschaftler des Wellcome Trust Sanger Institute der University of Cambridge in Großbritannien und Illumina, ein globales Unternehmen, das DNA - Sequenzer vermarktet, schreiben in einer Online - Ausgabe vom 14. Juni über ihre Ergebnisse New England Journal der Medizin, NEJM.
Die Hauptautoren sind Dr. Sharon Peacock, Professorin an den Fakultäten für Medizin und Pathologie an der Universität Cambridge, Dr. Geoffrey Smith, Forschungsleiter bei Illumina, und Dr. Julian Parkhill vom Wellcome Trust Sanger Institute.
Parkhill sagte der Presse:
"Die Unterscheidung zwischen [MRSA] -Stämmen ist wichtig für das Management der Infektionskontrolle."

"Schnelles Handeln ist wichtig, um einen vermuteten Ausbruch zu kontrollieren, aber es ist ebenso wichtig, nicht verwandte Stämme zu identifizieren, um unnötige Stationsschließungen und andere störende Kontrollmaßnahmen zu vermeiden. Das Gesundheitswesen benötigt bessere, effizientere Methoden zur Erkennung eines Ausbruchs und verarbeitet dann die Daten" er erklärte.
Peacock sagte, "eine wichtige Einschränkung der derzeitigen Infektionskontrollmethodik ist, dass die verfügbaren bakteriellen Typisierungsmethoden nicht zwischen verschiedenen MRSA-Stämmen unterscheiden können".
Sie sagte, das Team wolle herausfinden, ob die Genomsequenzierung von MRSA die verschiedenen Stämme auf der Genomebene unterscheiden könnte, und ob diese Informationen hilfreich sein könnten, um die Untersuchung in einen Ausbruch zu leiten.
Das Team entschied sich, einen kürzlichen Ausbruch zu untersuchen, der bereits beendet war, und arbeitete in einem Tempo, das so gewesen wäre, als hätte man während des Ausbruchs in der Neugeborenenstation eines Krankenhauses in "Echtzeit" gearbeitet.
"Durch die Verwendung von Rapid-High-Throughput-Sequenzierungstechnologie mit klinisch relevanter Durchlaufzeit sequenzierten wir retrospektiv die DNA von sieben Isolaten, die mit dem Ausbruch assoziiert waren, und weitere sieben MRSA-Isolate, die mit MRSA oder Bakteriämie assoziiert waren", schreiben sie.
Durch den Vergleich von DNA-Sequenzen (Single-Nucleotide Polymorphisms, SNPs) im Kerngenom mit einem Referenzgenom, Sie produzierten einen evolutionären Baum, der eine "deutliche Häufung von Ausbruchisolaten und eine klare Trennung zwischen diesen und den Nonoutbreak-Isolaten zeigte".
Das Team stellte auch ein "Resistom" zusammen, im Wesentlichen eine Liste aller MRSA-Gene, die eine Antibiotikaresistenz verursachen. Ein solches Instrument sollte den Gesundheitsexperten helfen, die Resistenz von MRSA-Stämmen schnell zu erkennen, so dass einzelne Patienten die am besten geeignete Behandlung erhalten können. Es kann auch helfen, neue Arzneimittelresistenzmechanismen zu entdecken.
Sie erzeugten auch ein "Toxom" von Toxingenen, die die in MRSA-Stämmen vorhandenen schnell identifizieren können. Gegenwärtig können diese nur mit mehreren Assays in Referenzlabors gefunden werden. MRSA produziert einzigartige Toxine, die schwere Krankheiten wie septischen Schock, Lungenentzündung und komplizierte Haut- und Weichteilinfektionen verursachen können.
In ihrer Schlussfolgerung schreibt das Team:
"Die Sequenzierung des gesamten Genoms kann klinisch relevante Daten innerhalb eines Zeitrahmens liefern, der die Patientenversorgung beeinflussen kann. Die Notwendigkeit einer automatisierten Dateninterpretation und die Bereitstellung von klinisch aussagekräftigen Berichten stellen Hürden für die klinische Umsetzung dar."
Smith sagte, die Studie zeige, "wie Fortschritte bei der Sequenzierung des gesamten Genoms wichtige Informationen liefern können, um Krankenhausausbrüche in klinisch relevanten Turnaround-Zeiten zu bekämpfen."
Sequenzierungstechniken sind so schnell fortgeschritten und werden so genau und umfassend, dass sie eine Reihe von Fragen beantworten können, die für die Kontrolle von Krankenhausinfektionen wichtig sind.

"Wir konnten nicht nur verschiedene MRSA-Stämme im Krankenhaus unterscheiden, sondern auch Antibiotika-Resistenz- und Toxingene, die in klinischen Isolaten vorkommen, schnell charakterisieren", sagte Smith.
Parkhill hat hinzugefügt:
"Gegenwärtige klinische Methoden, um Verbindungen zwischen verwandten Stämmen herzustellen, vergleichen das Muster der bakteriellen Anfälligkeit mit einem Antibiotikaprofil. Wir fanden diese Methode als ungenau. Wir identifizierten zwei MRSA-Stämme, die mit den heutigen Methoden identisch zu sein schienen und genetisch sehr unterschiedlich waren."
Die Forscher gehen davon aus, dass die Sequenzierung des gesamten Genoms eines Tages ein routinemäßiges Merkmal des Gesundheitswesens sein wird, und diese Studie zeigt, wie die Verwendung in Echtzeit einen signifikanten Unterschied bei der Kontrolle von MRSA und anderen Ausbrüchen im Krankenhaus machen könnte.
Peacock sagte, der nächste Schritt bestehe darin, interaktive Werkzeuge zu schaffen, die es dem Gesundheitspersonal ermöglichen, Genomsequenzen automatisch zu interpretieren. Nur dann kann die Methode für den Einsatz in Kliniken ausgerollt werden.
MRSA-Infektion ist ein großes Problem der öffentlichen Gesundheit. Selbst wenn es erfolgreich behandelt wird, kann es die durchschnittliche Zeit, die Patienten im Krankenhaus bleiben, verdoppeln, was die Kosten für das Gesundheitswesen erhöht.
In den USA deuten Schätzungen für 2008 darauf hin, dass es in diesem Jahr mehr als 89.500 invasive MRSA-Infektionen gab, und mehr als 15.200 Todesfälle waren mit dem Superbug verbunden.
Geschrieben von Catharine Paddock

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