A nemzetközi utazók gyakran új baktériumtörzsekkel térnek haza,

Még a COVID-19 járvány előtt, tudtuk, hogy a nemzetközi utazások hozzájárulnak az antimikrobiális rezisztencia gyors globális növekedéséhez és terjedéséhez. De az új itt az, hogy számos teljesen új gént találtunk az antimikrobiális rezisztenciával kapcsolatban, amelyek aggasztó problémára utalnak a láthatáron . "

Alaric D'Souza, MD/PhD hallgató, Tanulmány társszerzője, Washington Egyetem

A tanulmány június 6 -án jelent meg Genomgyógyászat

A kutatás megerősíti, hogy a nemzetközi utazók gyakran váratlan mennyiségű új bakteriális törzzsel térnek haza, amelyek a bél mikrobiómában normálisan tartózkodó ezrek között helyezkednek el.

Szegénység, a rossz higiénia és a változó mezőgazdasági gyakorlatok sok alacsony jövedelművé váltak, a régiókat a baktériumok által terjesztett betegségek forró pontjává fejlesztik, beleértve azokat a fertőzéseket is, amelyek egyre ellenállóbbak az antibiotikumokkal végzett kezelésekkel szemben.

A magas népsűrűség megkönnyíti ezeknek a baktériumoknak a megosztását a közösség lakói és utazói között a szennyezett ivóvíz és élelmiszer hatásának köszönhetően, vagy rosszul fertőtlenített mellékhelyiségek, éttermek, szállodai szobák és tömegközlekedés. Vissza haza, az utazók azzal a kockázattal járnak, hogy ezeket az új baktériumokat családba szállítják, barátok és más közösség lakói.

A kutatás, a hollandiai Maastrichti Egyetemmel végzett, részt vett a bakteriális közösségek elemzésében 190 holland felnőtt bélmikrobiomájában, mielőtt és azt követően utazott a négy nemzetközi régió egyikébe, ahol magas a rezisztenciagének prevalenciája:Délkelet -Ázsia, Dél-Ázsia, Észak -Afrika és Kelet -Afrika.

A vizsgálat részeként elemzett székletmintákat véletlenszerűen választották ki egy nagyobb, többközpontú vizsgálat körülbelül 2, 000 holland utazó, többségük turista volt, az úgynevezett Carriage Of Multi-resistent baktériumok utazás után (COMBAT) tanulmány.

"Az utazással kapcsolatos jelentős növekedést találtunk a rezisztencia gének megszerzésében, a meglátogatott régióban endemikus baktériumok által kódolt bőség és sokféleség, "D'Souza mondta." Ezek az eredmények erősen támogatják a nemzetközi utazást, mint a klinikailag fontos antimikrobiális rezisztencia gének globális elterjedésének vektorát, és rávilágítanak arra, hogy szükség van az antimikrobiális rezisztens baktériumok szélesebb körű felügyeletére a visszatérő utazók bélmikrobiómáiban. "

Az új tanulmányt John Penders társszerzők tervezték, orvosi mikrobiológus a Maastrichti Egyetemen, és Gautam Dantas, PhD, a Washington Egyetem patológia és immunológia professzora. Manish Boolchandani, PhD, a Dantas Lab tagja a kutatás során, és 2020 -ban végzett az egyetem számítástechnikai és rendszerbiológiai doktori programjában, egyben első szerzője a lapnak.

Az Egészségügyi Világszervezet, az Egyesült Államok Betegségmegelőzési és Megelőzési Központja, és más ügynökségek az antimikrobiális rezisztencia gyors elterjedését az egyik legsúlyosabb közegészségügyi fenyegetésnek minősítették a világgal szemben-fenyegető orvosi katasztrófa, amely felülmúlhatja a COVID-19 világjárvány okozta káoszt.

"Míg a korábbi vizsgálatok során az utazók székletmintáit jól ismert antimikrobiális rezisztens baktériumokra vizsgálták, a teljes metagenóm puskás szekvenálás és a funkcionális metagenomika kombinációját használtuk az ismert és új gének azonosítására, amelyek az antimikrobiális rezisztenciát kódolják, - mondta Dantas.

A hagyományosabb genomikai technikák az egyes kórokozók megkülönböztető genetikai aláírásait keresik. De az ilyen tesztek csak ismert kórokozókat találhatnak, míg a metagenomikus szekvenálás azonosítani tudja az adott mintában lévő összes organizmust:jó baktériumokat, veszélyes baktériumok és még azok is, amelyek teljesen újak.

Mindenben, a kutatók 121 antimikrobiális rezisztencia gént észleltek a 190 holland utazó bél mikrobiómájában. Ezen rezisztenciagének több mint 40% -át (közülük 51 -et) csak az érzékenyebb metagenomikai módszerrel fedezték fel, ami arra utal, hogy a potenciálisan veszélyes gének hiányoznak a hagyományosabb megközelítésekből.

Ugyanilyen vonatkozásban, a tanulmány eredményei megerősítették, hogy 56 egyedi antimikrobiális rezisztencia gén vált az utazók bél mikrobiómájának részévé külföldi utazásaik során, köztük több mobil, nagy kockázatú rezisztencia gének, mint a kiterjesztett spektrumú β-laktamázok (ESBL) és a plazmid által hordozott kolisztin rezisztencia gén, mcr-1.

A béta-laktám antibiotikumokkal szembeni rezisztencia világszerte kialakul, és széles körű rezisztenciát biztosít a penicillinek és más fontos antibiotikumok kezelésével szemben.

Az mcr-1 gének megvédik a baktériumokat a kolisztin nevű másik antimikrobiális hatóanyagtól, amely a multidrog-rezisztens gram-negatív baktériumok által okozott fertőzések utolsó gyógymódja. Ha a kolisztin rezisztencia más antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumokra terjed át, ezek a baktériumok valóban kezelhetetlen fertőzéseket okozhatnak, - figyelmeztetett a CDC.

Mivel a metagenomikus elemzés lehetővé teszi a kutatóknak, hogy a bél mikrobióma minták gyűjteményében lévő összes baktériumot és gént egyként tanulmányozzák, élőlények nagy vegyes közössége, lehetőséget ad ezen organizmusok közötti összetett ökológiai kölcsönhatások feltárására is.

Míg a baktériumok lassan kialakíthatják az ellenállást az antibiotikumokkal való ismételt expozíció miatt, a különböző baktériumközösségekben antimikrobiális rezisztencia gének is osztoznak egy gyorsabb folyamaton, az úgynevezett vízszintes átvitelen keresztül, általában olyan mobil genetikai elemek cseréje révén, amelyek lehetővé teszik a DNS -töredékek egyik baktériumról a másikra történő átugrását.

"Mivel a különböző antibiotikum -osztályokkal szembeni rezisztenciát kódoló gének gyakran ugyanazon mobil elemeken találhatók, egyetlen vízszintes csere képes arra, hogy az antibiotikumokra korábban fogékony baktériumokat több gyógyszerrel szemben rezisztens organizmussá alakítsa át, - mondta Dantas.

A kutatók metagenomikus technikákat is használtak, hogy összeállítsanak fontos kontextuális információkat a rezisztencia gének elhelyezkedéséről és működéséről.

"A rezisztencia gének jelentős kapcsolatban álltak a mobil genetikai elemekkel, elsődleges módja annak, hogy a rezisztencia gének elterjedjenek a baktériumok között, "D'Souza mondta." Bár tanulmányunk nem tudta kimutatni, hogy a rezisztencia géneket patogén baktériumok hordozzák, egyértelmű, hogy ez lehetséges. Ezenkívül A nemzetközi utazók hazatérve képesek rezisztenciagéneket bevezetni saját közösségeikbe, és a jövőbeli tanulmányok, amelyek közvetlenül foglalkoznak ezzel a lehetőséggel, prioritást élveznek. "

Hozzátette Dantas:"Az új antimikrobiális rezisztens baktériumok és gének azonosítása fontos szerepet játszhat a rezisztencia globális terjedésének lassításában, és irányíthatja a kapcsolódó betegségek lehetséges kezeléseit. Tanulmányunk megalapozza ezeket az erőfeszítéseket, új betekintést nyújtva a genetikai mechanizmusokba, amelyek az antimikrobiális rezisztencia gének gyors megszerzése és megosztása az emberek bél mikrobiómáiban a nemzetközi utazások során. "

• A kutatók in vitro azonosítanak egy SARS-CoV-2 elleni aktivitással rendelkező baktériumot:Dolosigranulum pigrum
• A csecsemőkhöz kapcsolódó bél mikrobiom összetétele fél a válaszoktól