Incluso antes de la pandemia de COVID-19, sabíamos que los viajes internacionales estaban contribuyendo al rápido aumento y propagación mundial de la resistencia a los antimicrobianos. Pero lo nuevo aquí es que hemos encontrado numerosos genes completamente nuevos asociados con la resistencia a los antimicrobianos que sugieren un problema preocupante en el horizonte. . "
Alaric D'Souza, Estudiante de MD / PhD, Co-primer autor del estudio, Universidad de Washington
El estudio fue publicado el 6 de junio en Medicina del genoma
La investigación confirma que los viajeros internacionales a menudo regresan a casa con una recompensa inesperada de nuevas cepas bacterianas que pugnan por posicionarse entre las miles que normalmente residen dentro del microbioma intestinal.
Pobreza, el saneamiento deficiente y las prácticas agrícolas cambiantes han convertido a muchos desarrollar regiones en puntos calientes para enfermedades transmitidas por bacterias, incluidas las infecciones que son cada vez más resistentes a una variedad de tratamientos con antibióticos.
Las altas densidades de población facilitan que estas bacterias se compartan entre los residentes de la comunidad y los viajeros a través de la exposición a agua potable y alimentos contaminados. o baños mal desinfectados, restaurantes, habitaciones de hotel y transporte público. Regresar a casa, los viajeros corren el riesgo de transferir estas nuevas bacterias a la familia, amigos y otros residentes de la comunidad.
La investigación, realizado con la Universidad de Maastricht en los Países Bajos, implicó el análisis de comunidades bacterianas en los microbiomas intestinales de 190 adultos holandeses antes y después de viajar a una de las cuatro regiones internacionales donde la prevalencia de genes de resistencia es alta:Sudeste de Asia, Asia del Sur, África del Norte y África del Este.
Las muestras fecales analizadas como parte del estudio se seleccionaron al azar de un investigación multicéntrica de aproximadamente 2, 000 viajeros holandeses, la mayoría de los cuales eran turistas, conocido como el estudio de transporte de bacterias multirresistentes después de un viaje (COMBAT).
"Encontramos aumentos significativos relacionados con los viajes en la adquisición de genes de resistencia, abundancia y diversidad codificada por bacterias endémicas de la región visitada, D'Souza dijo:"Estos hallazgos brindan un fuerte apoyo para los viajes internacionales como vector para la propagación global de genes de resistencia a los antimicrobianos clínicamente importantes y destacan la necesidad de una vigilancia más amplia de las bacterias resistentes a los antimicrobianos en los microbiomas intestinales de los viajeros que regresan".
El nuevo estudio fue diseñado por los coautores principales John Penders, un microbiólogo médico en la Universidad de Maastricht, y Gautam Dantas, Doctor, profesor de patología e inmunología en la Universidad de Washington. Manish Boolchandani, Doctor, miembro del Laboratorio Dantas durante la investigación y graduado en 2020 del programa de doctorado de la universidad en Biología Computacional y de Sistemas, también es un primer autor del artículo.
La Organización Mundial de la Salud, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU., y otras agencias han descrito la rápida propagación de la resistencia a los antimicrobianos como una de las amenazas para la salud pública más graves que enfrenta el mundo:una inminente catástrofe médica que podría superar el caos creado por la pandemia de COVID-19.
"Si bien los estudios anteriores han escaneado las muestras de heces de los viajeros en busca de bacterias resistentes a los antimicrobianos conocidas, Usamos una combinación de secuenciación de escopeta de metagenoma completo y metagenómica funcional para identificar genes tanto conocidos como nuevos que codifican la resistencia a los antimicrobianos. "Dijo Dantas.
Las técnicas genómicas más tradicionales buscan firmas genéticas distintivas de patógenos individuales. Pero tales pruebas solo pueden encontrar patógenos conocidos, mientras que la secuenciación metagenómica puede identificar todos los organismos presentes en una muestra determinada:bacterias buenas, bacterias peligrosas e incluso aquellas que son completamente nuevas.
En todo, los investigadores detectaron 121 genes de resistencia a los antimicrobianos en los microbiomas intestinales de los 190 viajeros holandeses. Más del 40% de estos genes de resistencia (51 de ellos) solo se descubrieron utilizando la técnica de metagenómica más sensible, lo que sugiere que los enfoques más convencionales están pasando por alto genes potencialmente peligrosos.
Igualmente preocupante, Los resultados del estudio confirmaron que 56 genes únicos de resistencia a los antimicrobianos se habían convertido en parte de los microbiomas intestinales de los viajeros durante sus viajes al extranjero. incluyendo varios móviles, genes de resistencia de alto riesgo, tales como β-lactamasas de espectro extendido (BLEE) y el gen de resistencia a la colistina transmitida por plásmidos, mcr-1.
La resistencia a los antibióticos betalactámicos está surgiendo en todo el mundo y confiere una amplia resistencia al tratamiento con penicilinas y otros antibióticos importantes.
Los genes mcr-1 protegen a las bacterias de otro fármaco antimicrobiano llamado colistina, que es el tratamiento de último recurso para las infecciones por bacterias gramnegativas multirresistentes. Si la resistencia a la colistina se propaga a bacterias que son resistentes a otros antibióticos, esas bacterias podrían causar infecciones verdaderamente intratables, ha advertido el CDC.
Debido a que el análisis metagenómico permite a los investigadores estudiar todas las bacterias y genes en una colección de muestras de microbioma intestinal como una sola, gran comunidad mixta de organismos, también brinda la oportunidad de explorar interacciones ecológicas complejas entre estos organismos.
Si bien las bacterias pueden desarrollar lentamente resistencia por exposiciones repetidas a antibióticos a lo largo del tiempo, diversas comunidades bacterianas también comparten genes de resistencia a los antimicrobianos a través de un proceso más rápido conocido como transferencia horizontal, generalmente mediante el intercambio de elementos genéticos móviles que permiten que fragmentos de ADN salten de una bacteria a otra.
"Dado que los genes que codifican la resistencia a diferentes clases de antibióticos a menudo se encuentran en los mismos elementos móviles, un solo intercambio horizontal tiene el potencial de convertir bacterias previamente susceptibles a los antibióticos en un organismo resistente a múltiples fármacos, "dijo Dantas.
Los investigadores también utilizaron técnicas metagenómicas para reunir información contextual importante sobre la ubicación y función de los genes de resistencia.
"Hubo una asociación significativa de genes de resistencia con elementos genéticos móviles, una forma principal en la que los genes de resistencia se propagan entre las bacterias, "D'Souza dijo." Aunque nuestro estudio no pudo demostrar que los genes de resistencia son transportados por bacterias patógenas, está claro que esto es posible. Adicionalmente, Los viajeros internacionales tienen el potencial de introducir genes de resistencia en sus propias comunidades cuando regresan a casa. y los estudios futuros que aborden directamente esta posibilidad son una prioridad ".
Dantas agregó:"La identificación de nuevas bacterias y genes resistentes a los antimicrobianos podría desempeñar un papel importante en la desaceleración de la propagación mundial de la resistencia y orientar los tratamientos potenciales para enfermedades relacionadas. Nuestro estudio sienta las bases para esos esfuerzos al ofrecer nuevos conocimientos sobre los mecanismos genéticos que subyacen a la adquisición e intercambio rápidos de genes de resistencia a los antimicrobianos en los microbiomas intestinales de las personas durante los viajes internacionales ".
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