Genetisk forskel i staph giver fingerpeg om, hvorfor nogle patienter får infektioner fra hjerteimplantater

Genetiske forskelle mellem stammer af den almindelige bakterie Staphylococcus aureus kan forklare, hvorfor nogle patienter udvikler infektioner efter implantation af hjerteudstyr med mesh eller stoffer, mens andre ikke gør det.

Af uklare årsager udvikler omkring 5 % af patienterne, der modtager et hjerteimplantat, postoperative infektioner. Nuværende forebyggende strategier for sådanne infektioner involverer antibiotikabehandling givet i timerne og dagene før implantation, men infektioner forekommer nogle gange på trods af denne profylaktiske tilgang.

I 2019 udsendte FDA en advarsel om, at brug af absorberbare mesh-plastre til at hjælpe hjertets venstre ventrikel mere effektivt sammen kan være forbundet med en øget infektionsrate, hvilket fik en række forskergrupper til at studere denne sammenhæng mere detaljeret. Nu har forskere ved University of California, San Diego kastet nyt lys over problemet ved at beskrive genetiske forskelle, der kan forudsige, om en patient er mere tilbøjelig til at blive smittet.

"Det antages generelt, at alle staph er dårlige, men vi tror, ​​der er forskellige typer af staph, og nogle af dem er mere tilbøjelige til at være problemer end andre," sagde Victor Nizet, en Howard Hughes Medical Institute-efterforsker, der leder Skaggs-skolen fra Pharmacy's Center for Immunitet, Infektion og Inflammation ved UC San Diego.

I eksperimenter med vævskulturmodeller, der efterligner hjerteklappen og venstre ventrikulære hjælpeanordningsindstillinger, fandt Nizet og hans team, at staph-isolater fra inficerede patienter havde forskellige mutationer og genekspressionsmønstre, der gjorde dem i stand til bedre at klæbe til både mesh-materiale og overfladen af den blodkontaktanordning.

Hos patienter, som havde infektioner i hjerteapparatet og S. aureus, testede 86 % positive for mutationer i et specifikt gen, lukF-PV. I museksperimenter reducerede deletionen af ​​dette gen fra S. aureus infektioner hos mus, der blev implanteret med materialerne.

Forskerne bemærker, at lukF-PV-mutationer i S. aureus-genomet hurtigt og omkostningseffektivt kan identificeres ved PCR-assay.

"Vi mener, at dette repræsenterer det første eksempel på, hvordan genetiske træk ved en patients inficerende bakterier kan forudsige infektionsrisiko og potentielt blive målrettet mod forebyggelse eller behandling," sagde Nizet.

Holdet mener, at deres resultater hurtigt kan omdannes til kliniske diagnostiske værktøjer til at identificere højrisikopatienter for enhedsbaseret infektion, og at målrettede behandlinger vil følge kort efter.

Undersøgelsen, "S. aureus lukF-PV-mutationer øger adhæsion og infektion af materialer til venstre ventrikulær hjælpeanordning," blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications den 18. januar.