Une étude de l'Université de l'Alabama à Birmingham a maintenant suivi cette perturbation au niveau d'une souche de microbes remplaçant une autre souche de la même espèce chez 30 individus - tous jeunes, adultes en bonne santé qui devraient avoir des communautés microbiennes stables.
Comme le montre notre analyse, la capacité de récupération vis-à-vis du nombre et de la stabilité des nouvelles souches est spécifique à chaque individu."
Casey Morrow, Doctorat., chef de l'équipe de recherche et professeur émérite au département de cellule de l'UAB, Biologie développementale et intégrative
Les différences de récupération ont des implications potentielles sur la santé, dit demain.
"Il est possible qu'à mesure que les individus vieillissent, chacun différant en nombre et en cycles de traitement antibiotique, le réservoir de souches microbiennes est épuisé, résultant en un schéma de récupération intra-individuel pour des souches microbiennes spécifiques, " Il a dit. " Comprendre ce modèle de récupération - y compris l'apparition de souches particulières suite aux antibiotiques - peut être une considération importante pour la santé à long terme. "
"À l'avenir, la caractérisation de ces schémas de récupération spécifiques à chaque individu pourrait également être utilisée pour prévoir la sensibilité aux agents pathogènes microbiens endogènes et exogènes. »
L'étude UAB a utilisé des outils bioinformatiques pour analyser une étude précédemment décrite de 18 personnes qui avaient reçu un seul antibiotique, cefprozil, pour une semaine. Leurs échantillons fécaux ont été prélevés lors du prétraitement, à la fin du traitement antibiotique et à trois mois post-traitement. L'étude UAB a également analysé les données précédemment décrites de 12 personnes qui ont reçu une combinaison de trois antibiotiques - méropénem, gentamicine et vancomycine - pendant quatre jours. Leurs échantillons fécaux ont été prélevés lors du prétraitement; à la fin du traitement ; et à quatre, 38 et 176 jours après le traitement. Six individus témoins n'ayant pas reçu d'antibiotiques ont également été analysés.
En général, les chercheurs de l'UAB ont découvert que les souches des 10 espèces les plus abondantes restaient stables chez les témoins. Chez les individus traités par un seul antibiotique, 15 des 18 personnes avaient de nouvelles souches transitoires après le traitement qui, à son tour, ont été remplacées par la souche d'origine trois mois après le traitement.
En revanche, les individus triple-antibiotiques ont montré une augmentation significative de nouvelles souches qui ont persisté jusqu'à six mois après le traitement, par rapport à l'antibiotique unique et aux individus témoins. Par ailleurs, la fraction de souches transitoires était également significativement plus élevée chez les individus multi-antibiotiques. Cela a suggéré un changement à long terme vers un état alternatif stable du microbiome, dit demain. Ces changements n'étaient pas dus à une différence dans les taux de croissance.
"Compte tenu de l'importance du microbiome dans la santé humaine, nous pensons que nos résultats avec ces ensembles de données peuvent être utilisés pour aider à évaluer la stabilité du microbiome dans différentes conditions, " dit Morrow. " Par exemple, nous pouvons désormais guider les investigateurs cliniques pour juger de l'impact de certains traitements sur des maladies, comme le cancer ou le diabète, sur la communauté microbienne intestinale qui pourrait être importante pour l'évaluation des résultats. Par ailleurs, cette approche pourrait être appliquée à la pré- et post-hospitalisation d'un patient pour identifier les personnes qui pourraient avoir besoin d'une gestion plus poussée de leurs microbiomes. »
"Cette étude a utilisé un outil bioinformatique de suivi des souches précédemment développé par l'UAB, appelé Window-based Similarity Single-nucleotide-variant, ou WSS, pour le suivi des souches microbiennes des individus du pré-traitement au post-traitement antibiotique, " a déclaré Hyunmin Koo, Doctorat., Département de génétique de l'UAB et Heflin Center for Genomic Science, qui a dirigé l'analyse informatique. "Cette technique fait progresser l'analyse de l'impact des antibiotiques sur le microbiote intestinal humain. Des études antérieures du microbiome avaient permis de déterminer un profil taxonomique global comprenant les informations sur l'abondance relative de chaque espèce, mais a montré une limitation pour distinguer chaque espèce au niveau de la souche ou suivre la même souche chez chaque individu au niveau longitudinal.
En 2017, les chercheurs de l'UAB ont utilisé le WSS pour montrer la première démonstration directe que les microbes des donneurs fécaux - utilisés pour traiter les patients atteints d'infections récurrentes à Clostridium difficile - sont restés chez les receveurs pendant des mois ou des années après les transplantations fécales.
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