Lo studio evidenzia un nuovo modo per identificare i geni di resistenza agli antibiotici

Le scimmie negli zoo degli Stati Uniti ospitano comunità batteriche nei loro tratti intestinali che sono più simili a quelle delle persone che seguono una dieta non occidentale che alla composizione intestinale dei loro cugini scimmie selvatiche, secondo un nuovo studio della Washington University di St. Louis.

Ulteriore, anche le scimmie selvatiche che non hanno mai incontrato antibiotici ospitano microbi con geni di resistenza agli antibiotici.

I risultati suggeriscono che il contatto con le persone modella le comunità microbiche intestinali, o microbiomi, di gorilla e scimpanzé, e che i microbiomi intestinali delle scimmie selvatiche forniscono indizi sulle interazioni uomo-scimmia che potrebbero informare gli sforzi per proteggere le specie in via di estinzione.

Lo studio evidenzia anche un modo per identificare nuovi geni di resistenza agli antibiotici prima che si stabiliscano ampiamente nei batteri e nelle persone, dando ai ricercatori il tempo di sviluppare strumenti per contrastare tali geni prima che minaccino la salute umana.

Lo studio è disponibile online su The ISME Journal.

Il microbioma intestinale ci fornisce vitamine, aiuta a digerire il cibo, regola l'infiammazione e tiene sotto controllo i microbi che causano malattie. Gli antibiotici possono cambiare la composizione del microbioma intestinale in modi duraturi.

"È difficile capire esattamente come gli antibiotici influenzino il microbioma intestinale umano quando quasi tutti nascono con insetti che hanno già geni di resistenza agli antibiotici, ", ha affermato l'autore senior Gautam Dantas, dottorato di ricerca, professore di patologia e immunologia, di microbiologia molecolare, e di ingegneria biomedica presso la Washington University School of Medicine. "Le scimmie selvatiche sono la cosa più vicina che abbiamo agli umani pre-antibiotici. Fortunatamente, abbiamo avuto l'opportunità di lavorare con due primatologi molto rispettati".

Co-autori Crickette Sanz, dottorato di ricerca, professore associato di antropologia biologica in Arts &Sciences presso la Washington University, e David Morgan, dottorato di ricerca, ricercatore presso il Lester E. Fisher Center for the Study and Conservation of Apes al Lincoln Park Zoo di Chicago e ricercatore onorario presso la Washington University, studiare scimpanzé selvatici e gorilla in un'area remota del Parco Nazionale Nouabalé-Ndoki nella Repubblica del Congo.

Il parco è gestito dalla Wildlife Conservation Society e dal governo congolese. Per conoscere i microbiomi intestinali delle scimmie, Sanz, Morgan e le loro squadre sul campo hanno seguito le scimmie in gruppi noti e hanno raccolto con discrezione campioni fecali da 18 scimpanzé selvatici e 28 gorilla selvatici.

Il metodo di campionamento non invasivo ha permesso ai ricercatori di raccogliere dati sulle scimmie senza disturbarle.

I campioni sono stati conservati in azoto liquido, portato alla sede del parco, e trasportato in piroga lungo il fiume Sangha e poi in camion a Brazzaville, la capitale della Repubblica del Congo, dove sono stati tenuti in un congelatore fino a quando non potevano essere spediti al laboratorio di Dantas.

I ricercatori hanno anche raccolto e spedito campioni fecali di 81 persone che vivevano alla periferia del parco.

Nel frattempo, Dantas e il primo autore Tayte Campbell, PhD - poi studente laureato nel laboratorio di Dantas - ha organizzato per ottenere campioni fecali da 18 scimpanzé e 15 gorilla che vivono allo zoo di Saint Louis o al Lincoln Park Zoo.

I ricercatori hanno identificato i tipi di batteri e i geni degli antibiotici presenti nel gorilla, scimpanzé e campioni umani, e confrontato i risultati con i dati pubblicamente disponibili sulle persone che vivono negli Stati Uniti, Perù, El Salvador, Malawi, Tanzania, o Venezuela e seguire i cacciatori-raccoglitori, agricoltore rurale, o stili di vita urbani.

I microbiomi intestinali delle persone i cui dati sono stati inclusi nello studio sono stati suddivisi in due gruppi. In uno c'erano cacciatori-raccoglitori e agricoltori rurali che in genere seguono una dieta ricca di verdure e leggera di carne e grasso; questo gruppo comprendeva le persone della periferia del parco nazionale nella Repubblica del Congo.

Nel secondo gruppo c'erano persone urbane che seguono una dieta occidentale ricca di carne. Gorilla selvatici e scimpanzé formavano un terzo gruppo distinto da entrambi i gruppi umani. Ma le scimmie in cattività caddero nel primo gruppo; erano più simili alle persone che seguivano diete non occidentali.

"Gli scimpanzé sono in pericolo, e i gorilla di pianura occidentale sono in grave pericolo di estinzione; le loro principali minacce sono la distruzione dell'habitat, bracconaggio e malattie, " Ha detto Sanz. "Misurare il microbioma intestinale potrebbe essere un modo per monitorare l'esposizione delle scimmie alle minacce antropogeniche in modo da poter identificare le aree di preoccupazione e sviluppare efficaci, strategie di mitigazione basate sull'evidenza".

I ricercatori hanno anche identificato diversi geni di resistenza agli antibiotici precedentemente sconosciuti nelle scimmie selvatiche e nelle persone della Repubblica del Congo, compreso uno che conferisce resistenza alla colistina, un antibiotico di ultima istanza. Per adesso, i geni risiedono in batteri innocui per l'uomo.

Ma i batteri hanno la capacità di condividere i geni, quindi qualsiasi gene di resistenza agli antibiotici potrebbe trovare la sua strada in una specie di batteri più pericolosa.

"Le rare opportunità di campionamento delle scimmie selvatiche come in questo studio ci danno uno sguardo al futuro, "Ha detto Campbell. "Quando troviamo questi nuovi geni di resistenza agli antibiotici nell'ambiente, possiamo studiarli e possibilmente trovare modi per inibirli prima che si presentino negli agenti patogeni umani e rendano le infezioni molto difficili da trattare".

"Sarebbe molto interessante espandere questa ricerca in una gamma più ampia di contesti di conservazione, come le zone di disboscamento commerciale e le operazioni turistiche, " ha aggiunto Morgana.

"Con l'arrivo delle attività umane e dei disturbi antropici associati, le scimmie selvatiche possono essere esposte a geni di resistenza agli antibiotici. Non sappiamo molto su come la resistenza agli antibiotici si diffonda attraverso gli ambienti naturali, quindi ciò potrebbe avere implicazioni per la salute pubblica umana che ancora non comprendiamo. Questo è qualcosa su cui vorremmo indagare".

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