Studien fremhever en ny måte å identifisere antibiotikaresistensgener

Aper i amerikanske dyreparker er vertskap for bakteriesamfunn i tarmkanalen som ligner mer på folk som spiser et ikke-vestlig kosthold enn i tarmsammensetningen til sine ville apekusiner, ifølge en ny studie fra Washington University i St. Louis.

Lengre, selv ville aper som aldri har møtt antibiotika, inneholder mikrober med antibiotikaresistensgener.

Funnene antyder at kontakt med mennesker former tarmmikrobielle samfunn, eller mikrobiomer, av gorillaer og sjimpanser, og at tarmmikrobiomene til ville aper gir ledetråder til interaksjoner mellom mennesker og aper som kan gi informasjon om arbeidet med å beskytte de truede artene.

Studien belyser også en måte å identifisere nye antibiotikaresistensgener på før de blir bredt etablert hos bakterier og mennesker, å gi forskere tid til å utvikle verktøy for å motvirke slike gener før de truer menneskers helse.

Studien er tilgjengelig online i ISME Journal.

Tarmmikrobiomet gir oss vitaminer, hjelper til med å fordøye mat, regulerer betennelse og holder sykdomsfremkallende mikrober i sjakk. Antibiotika kan endre sammensetningen av tarmmikrobiomet på varige måter.

"Det er vanskelig å finne ut nøyaktig hvordan antibiotika påvirker det menneskelige tarmmikrobiomet når nesten alle blir født med insekter som allerede har antibiotikaresistensgener, "sa seniorforfatter Gautam Dantas, PhD, professor i patologi og immunologi, av molekylær mikrobiologi, og biomedisinsk ingeniørfag ved Washington University School of Medicine. "Vilde aper er det nærmeste vi har mennesker før antibiotika. Heldigvis, vi fikk muligheten til å jobbe med to høyt respekterte primatologer. "

Medforfattere Crickette Sanz, PhD, lektor i biologisk antropologi i kunst og vitenskap ved Washington University, og David Morgan, PhD, en stipendiat ved Lester E. Fisher Center for Study and Conservation of Apes i Lincoln Park Zoo i Chicago og en æresforskningsforsker ved Washington University, studere ville sjimpanser og gorillaer i et avsidesliggende område i Nouabalé-Ndoki nasjonalpark i Republikken Kongo.

Parken administreres av Wildlife Conservation Society og den kongolesiske regjeringen. For å lære om apenes tarmmikrobiomer, Sanz, Morgan og deres feltlag fulgte aper i kjente grupper og samlet diskret avføring fra 18 ville sjimpanser og 28 ville gorillaer.

Den ikke -invasive prøvetakingsmetoden tillot forskerne å samle data om aper uten å forstyrre dem.

Prøvene ble lagret i flytende nitrogen, ført til parkens hovedkvarter, og transportert med utgravd kano nedover Sangha -elven og deretter med lastebil til Brazzaville, hovedstaden i Republikken Kongo, hvor de ble holdt i en fryser til de kunne sendes til Dantas 'laboratorium.

Forskerne samlet og sendte også avføringsprøver fra 81 mennesker som bodde i utkanten av parken.

I mellomtiden, Dantas og første forfatter Tayte Campbell, PhD - deretter en doktorgradsstudent i Dantas 'laboratorium - arrangerte å skaffe fekale prøver fra 18 sjimpanser og 15 gorillaer som bodde i enten Saint Louis Zoo eller Lincoln Park Zoo.

Forskerne identifiserte typer bakterier og antibiotiske gener som er tilstede i gorillaen, sjimpanse og menneskelige prøver, og sammenlignet resultatene med offentlig tilgjengelige data om mennesker som bor i USA, Peru, El Salvador, Malawi, Tanzania, eller Venezuela og følg jeger-samler, landbrukslandbruker, eller bylivsstil.

Tarmmikrobiomene til mennesker hvis data var inkludert i studien, deles i to grupper. I den ene var jeger-samlere og landlige jordbrukere som vanligvis spiser en diett som er tung i grønnsaker og lett i kjøtt og fett; denne gruppen inkluderte menneskene fra utkanten av nasjonalparken i Republikken Kongo.

I den andre gruppen var urbane mennesker som spiser et kjøttrikt vestlig kosthold. Villgorillaer og sjimpanser dannet en tredje gruppe som er forskjellig fra begge menneskelige grupper. Men apene i fangenskap falt i den første gruppen; de lignet mest på folk som spiste ikke-vestlige dietter.

"Sjimpanser er truet, og vestlige lavlandsgorillaer er kritisk truet; deres viktigste trusler er ødeleggelse av habitat, krypskyting og sykdom, "Sanz sa." Å måle tarmmikrobiomet kan være en måte å overvåke apenes eksponering for antropogene trusler på, slik at vi kan identifisere bekymringsområder og utvikle effektive, bevisbaserte dempende strategier. "

Forskerne identifiserte også flere tidligere ukjente antibiotikaresistensgener hos ville aper og mennesker fra Republikken Kongo, inkludert en som gir motstand mot kolistin, et antibiotikum i siste utvei. For nå, genene bor i bakterier som er ufarlige for mennesker.

Men bakterier har evnen til å dele gener, så ethvert antibiotikaresistensgen kan finne veien til en farligere bakterieart.

"Sjeldne prøvetakingsmuligheter for ville aper som i denne studien gir oss et blikk inn i fremtiden, "Sa Campbell." Når vi finner disse nye antibiotikaresistensgenene i miljøet, Vi kan studere dem og muligens finne måter å hemme dem på før de dukker opp i patogener hos mennesker og gjør infeksjoner svært vanskelige å behandle. "

"Det ville være veldig interessant å utvide denne forskningen til et bredere spekter av bevaringskontekster, for eksempel kommersielle hogstsoner og turistvirksomhet, "La Morgan til.

"Med ankomsten av menneskelige aktiviteter og tilhørende menneskeskapte forstyrrelser, ville aper kan bli utsatt for antibiotikaresistensgener. Vi vet ikke mye om hvordan antibiotikaresistens sprer seg gjennom naturlige miljøer, så det kan ha implikasjoner for menneskers folkehelse som vi ennå ikke forstår. Det er noe vi vil undersøke. "

• Studier gir innsikt i hvordan mikrober beskytter tarmhelsen tidlig i livet
• Clemson -studie gir innsikt i soppens rolle i tannhelsen i tidlig barndom