Az antibiotikum rezisztencia spirál vizsgálata idősor-analízissel Gram-negatív baktériumok esetében

Tóth, Hajnalka

Az antibiotikum rezisztencia spirál vizsgálata idősor-analízissel Gram-negatív baktériumok esetében

dc.contributor.advisor	Kardos, Gábor
dc.contributor.author	Tóth, Hajnalka
dc.contributor.authorvariant	Tóth, Hajnalka
dc.contributor.department	Gyógyszertudományok doktori iskola	hu
dc.contributor.submitterdep	Metagenomikai Intézet
dc.date.accessioned	2024-01-18T08:07:13Z
dc.date.available	2024-01-18T08:07:13Z
dc.date.created	2023
dc.date.defended	2024-02-12
dc.description.abstract	Az antibiotikumok 20. századi felfedezése és egyre nagyobb arányú alkalmazása a bakteriális fertőzésben szenvedő betegek millióit mentette meg és vált ezzel az orvostudomány egyik legjelentősebb innovációjává. Ezen szerek fokozott és inkonzekvens használata azonban az antibiotikum rezisztencia gyors terjedéséhez vezetett, mely jelentős mértékben hozzájárult a mortalitási és morbiditási ráta növekedéséhez. Az antibiotikum felhasználás és rezisztencia kapcsolatának vizsgálata és az összefüggések jövőbeli előrejelzése egyre fontosabb szerepet játszik a sikeres infekciókontroll fenntartásában és az antibiotikum rezisztencia visszaszorításában. Az antibiotikum felhasználás és rezisztencia közötti összefüggés elemzésére statisztikai módszereket alkalmaztunk, melyek segítségével nyomon követhettük a változók közötti kapcsolatokat és azok dinamikáját, valamint időbeli alakulását. Mindemellett a feltételezett antibiotikum rezisztencia spirál elemzésére és az azt fenntartó baktériumok meghatározására is lehetőségünk volt. A kutatás során dinamikus regresszió és vektor autoregresszív modellek segítségével vizsgáltuk ezen összefüggéseket. Eredményeink alapján az antibiotikum felhasználás és rezisztencia között szoros összefüggés figyelhető meg. A cephalosporin felhasználás fokozódása elősegíti a cephalosporin rezisztens Gram-negatív baktériumok elterjedését, melyre az egészségügy a carbapenem csoportba tartozó antibiotikumok empirikus felírásával reagál. A carbapenem fogyás fokozódása magával hozza a carbapenem rezisztens törzsek megjelenését és elterjedését, melynek következménye a colistin felhasználás térnyerése. Bár a colistin rezisztens baktériumok aránya a vizsgálati periódusban alacsony maradt, az antibiotikum felírási szokások gyors és drasztikus változása nélkül a colistin rezisztens törzsek elterjedése várható. Az antibiotikum rezisztencia spirál egyes lépcsőin más-más faj játszik fontos szerepet a spirál továbbvitelében. Így a cephalosporin felhasználás fokozódása hozzájárult a cephalosporin rezisztens Klebsiella spp. és Escherichia coli törzsek elterjedéséhez. A cephalosporin rezisztens Escherichia coli törzsek a carbapenem felhasználás növekedését provokálták, mely a carbapenem rezisztens Acinetobacter baumannii és Pseudomonas aeruginosa térnyeréséhez vezetett. A carbapenem rezisztens Acinetobacter baumannii törzsek szignifikánsan befolyásolták a colistin felhasználás emelkedését. Az antibiotikum felhasználás és rezisztencia közötti kapcsolat trunkált idősorokon történő vizsgálata alapján az összefüggések dinamikusak, azok az idősor hosszától függően gyengülhetnek, esetenként el is tűnhetnek. Kiemelendő a carbapenem rezisztens Acinetobacter baumannii törzsek colistin felhasználásra gyakorolt hatása, mely minden idősor esetén kimutatható volt. Az antibiotikum rezisztencia visszaszorítása a 21. század egyik legfontosabb egészségügyi feladata. Az antibiotikum felhasználás és rezisztencia statisztikai módszerekkel történő vizsgálata lehetőséget adhat ezen összefüggések vizsgálatára és előrejelzésére, az eredmények pedig hozzájárulhatnak az aktuális antibiotikum felírási szokások optimalizálásához, melynek eredménye a rezisztens törzsek terjedésének lassulása, valamint reményeink szerint jelentős visszaszorítása lehet. The discovery of antibiotics in the 20th century and the ever-increasing rate of their application saved millions of patients suffering from bacterial infections, thus becoming one of the most significant medical innovations. On the other hand, the excessive and inappropriate use of these antibiotics led to the rapid spread of antibiotic resistance which contributed substantially to the increasing growth of the mortality and morbidity rate. Examining the relationship between antibiotic use and resistance as well as making predictions play an ever more important role in reducing antibiotic resistance. In order to analyze the relationship between antibiotic use and resistance, we used statistical methods which allowed for following the correlation between the variables and to observe their dynamics and development over time. Furthermore, we analyzed the assumed antibiotic resistance spiral and determined the bacteria maintaining it. We examined these relationships with the help of dynamic regression and vector autoregressive models during the study period. Based on our results, a strong correlation can be observed between antibiotic use and resistance. The spread of cephalosporin resistant Gram-negative bacteria is facilitated by the increasing use of cephalosporins. The reaction of healthcare to this phenomenon is the empiric prescription of carbapenems. The growing carbapenem use brings about the appearance and spread of carbapenem resistant bacteria and consequently, colistin use may gain ground. Although the proportion of colistin resistant bacteria remained low during the examination period, the spread of colistin resistant species can be expected if the way antibiotics are prescribed is not changed quickly and drastically. Different species play different role at each step of the antibiotic resistance spiral. As a result, the increasing use of cephalosporins contributed to the spread of the cephalosporin resistant Klebsiella spp. and Escherichia coli. The cephalosporin resistant Escherichia coli provoked the growth of carbapenem use which led to the carbapenem resistant Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa gaining ground. The carbapenem resistant Acinetobacter baumannii significantly influenced the increase in colistin use. Reducing antibiotic resistance is one of the most important tasks in the field of medicine in the 21th century. The examination of antibiotic use and resistance using statistical methods allows us to examine and predict these relationships, the results can contribute to the optimization of the current antibiotic prescription habits which can slow down and hopefully, even significantly reduce the spread of resistant bacteria.
dc.format.extent	100
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/2437/365177
dc.language.iso	hu
dc.subject	antibiotikum felhasználás
dc.subject	antibiotikum rezisztencia
dc.subject	idősor-analízis
dc.subject	vektor autoregresszív modell
dc.subject	dinamikus regresszió
dc.subject	rezisztencia spirál
dc.subject	Gram-negatív baktériumok
dc.subject	antibiotic consumption
dc.subject	antibiotic resistance
dc.subject	time-series analysis
dc.subject	vector autoregressive model
dc.subject	dynamic regression
dc.subject	Gram-negative bacteria
dc.subject.discipline	Gyógyszertudományok	hu
dc.subject.sciencefield	Orvostudományok	hu
dc.title	Az antibiotikum rezisztencia spirál vizsgálata idősor-analízissel Gram-negatív baktériumok esetében
dc.title.translated	The investigation of the antibiotic resistance spiral in case of Gram negative bacteria using time series analysis