Undersøgelse fremhæver en ny måde at identificere antibiotikaresistensgener på

Aber i zoologiske haver i USA er vært for bakteriesamfund i deres tarmkanaler, der mere ligner dem hos mennesker, der spiser en ikke-vestlig kost end med deres vilde abes fætre, ifølge en ny undersøgelse fra Washington University i St. Louis.

Yderligere, selv vilde aber, der aldrig er stødt på antibiotika, rummer mikrober med antibiotikaresistensgener.

Resultaterne tyder på, at kontakt med mennesker former tarmmikrobielle samfund, eller mikrobiomer, af gorillaer og chimpanser, og at tarmmikrobiomerne hos vilde aber giver spor til interaktioner mellem mennesker og aber, der kan informere bestræbelserne på at beskytte de truede arter.

Undersøgelsen fremhæver også en måde at identificere nye antibiotikaresistensgener på, før de bliver bredt etablerede hos bakterier og mennesker, give forskere tid til at udvikle værktøjer til at modvirke sådanne gener, før de truer menneskers sundhed.

Undersøgelsen er tilgængelig online i ISME Journal.

Tarmmikrobiomet forsyner os med vitaminer, hjælper med at fordøje mad, regulerer betændelse og holder sygdomsfremkaldende mikrober i skak. Antibiotika kan ændre sammensætningen af ​​tarmmikrobiomet på varige måder.

"Det er svært at finde ud af præcis, hvordan antibiotika påvirker tarmmikrobiomet hos mennesker, når næsten alle er født med insekter, der allerede har antibiotikaresistensgener, "sagde seniorforfatter Gautam Dantas, Ph.d., professor i patologi og immunologi, af molekylær mikrobiologi, og af biomedicinsk teknik ved Washington University School of Medicine. "Vilde aber er det tætteste, vi har på mennesker før antibiotika. Heldigvis vi fik mulighed for at arbejde med to højt respekterede primatologer. "

Medforfattere Crickette Sanz, Ph.d., lektor i biologisk antropologi i kunst og videnskab ved Washington University, og David Morgan, Ph.d., en stipendiat ved Lester E. Fisher Center for Study and Conservation of Apes i Lincoln Park Zoo i Chicago og en æresforsker ved Washington University, studere vilde chimpanser og gorillaer i et fjerntliggende område i Nouabalé-Ndoki National Park i Republikken Congo.

Parken forvaltes af Wildlife Conservation Society og den congolesiske regering. For at lære om abernes tarmmikrobiomer, Sanz, Morgan og deres felthold fulgte aber i kendte grupper og indsamlede diskret fækale prøver fra 18 vilde chimpanser og 28 vilde gorillaer.

Den ikke -invasive prøveudtagningsmetode tillod forskerne at indsamle data om aberne uden at forstyrre dem.

Prøverne blev opbevaret i flydende nitrogen, ført til parkens hovedkvarter, og transporteret med udgravet kano ned ad Sangha -floden og derefter med lastbil til Brazzaville, hovedstaden i Republikken Congo, hvor de blev opbevaret i en fryser, indtil de kunne sendes til Dantas 'laboratorium.

Forskerne indsamlede og sendte også fækale prøver fra 81 mennesker, der boede i udkanten af ​​parken.

I mellemtiden, Dantas og første forfatter Tayte Campbell, Ph.d. - derefter en kandidatstuderende i Dantas 'laboratorium - sørgede for at få fækale prøver fra 18 chimpanser og 15 gorillaer, der bor i enten Saint Louis Zoo eller Lincoln Park Zoo.

Forskerne identificerede de slags bakterier og de antibiotiske gener, der findes i gorillaen, chimpanse og menneskelige prøver, og sammenlignede resultaterne med offentligt tilgængelige data om mennesker, der bor i USA, Peru, El Salvador, Malawi, Tanzania, eller Venezuela og følg jæger-samler, landbruger i landdistrikterne, eller bylivsstil.

Tarmmikrobiomerne hos mennesker, hvis data var inkluderet i undersøgelsen, faldt i to grupper. I den ene var jæger-samlere og landbrugslandbrugere, der typisk spiser en kost, der er tung i grøntsager og let i kød og fedt; denne gruppe omfattede mennesker fra udkanten af ​​nationalparken i Republikken Congo.

I den anden gruppe var byfolk, der spiser en kødrig vestlig kost. Vilde gorillaer og chimpanser dannede en tredje gruppe, der adskiller sig fra begge menneskelige grupper. Men aber i fangenskab faldt ind i den første gruppe; de lignede mest mennesker, der spiste ikke-vestlig kost.

"Chimpanser er truet, og vestlige lavlandsgorillaer er kritisk truet; deres største trusler er ødelæggelse af levesteder, krybskytteri og sygdom, "Sanz sagde." Måling af tarmmikrobiomet kan være en måde at overvåge abernes eksponering for menneskeskabte trusler på, så vi kan identificere bekymringsområder og udvikle effektive, evidensbaserede afbødningsstrategier. "

Forskerne identificerede også flere tidligere ukendte antibiotikaresistensgener hos de vilde aber og mennesker fra Republikken Congo, herunder en, der giver resistens over for colistin, et sidste antibiotikum. For nu, generne opholder sig i bakterier, der er ufarlige for mennesker.

Men bakterier har evnen til at dele gener, så ethvert antibiotikaresistensgen kunne finde vej til en mere farlig bakterieart.

"Sjældne prøveudtagningsmuligheder for vilde aber som i denne undersøgelse giver os et kig ind i fremtiden, "Sagde Campbell." Når vi finder disse nye antibiotikaresistensgener i miljøet, vi kan studere dem og muligvis finde måder at hæmme dem på, før de dukker op hos menneskelige patogener og gør infektioner meget vanskelige at behandle. "

"Det ville være meget interessant at udvide denne forskning på tværs af en bredere vifte af bevaringskontekster, såsom kommercielle logningszoner og turistoperationer, "Tilføjede Morgan.

"Med ankomsten af ​​menneskelige aktiviteter og tilhørende menneskeskabte forstyrrelser, vilde aber kan blive udsat for antibiotikaresistensgener. Vi ved ikke meget om, hvordan antibiotikaresistens spredes gennem naturlige miljøer, så det kan have konsekvenser for menneskers folkesundhed, som vi endnu ikke forstår. Det er noget, vi gerne vil undersøge. "

• Undersøgelse giver indsigt i, hvordan mikrober beskytter tarmsundheden i det tidlige liv
• Clemson -undersøgelse giver indsigt i svampes rolle i tidlig barndoms tandhygiejne