Исследование выдвигает на первый план новый способ выявления генов устойчивости к антибиотикам

Обезьяны в зоопарках США содержат бактериальные сообщества в кишечном тракте, которые больше похожи на сообщества людей, придерживающихся незападной диеты, чем на состав кишечника их диких кузенов-обезьян. согласно новому исследованию Вашингтонского университета в Сент-Луисе.

Дальше, даже дикие обезьяны, которые никогда не сталкивались с антибиотиками, содержат микробы с генами устойчивости к антибиотикам.

Результаты показывают, что контакт с людьми формирует микробные сообщества кишечника, или микробиомы, горилл и шимпанзе, и что микробиомы кишечника диких обезьян дают ключ к разгадке взаимодействия человека и обезьяны, что может послужить основой для усилий по защите исчезающих видов.

В исследовании также подчеркивается способ выявления новых генов устойчивости к антибиотикам до того, как они получат широкое распространение у бактерий и людей. дать исследователям время для разработки инструментов противодействия таким генам до того, как они станут угрозой здоровью человека.

Исследование доступно в Интернете в журнале ISME Journal.

Микробиом кишечника снабжает нас витаминами, помогает переваривать пищу, регулирует воспаление и контролирует болезнетворные микробы. Антибиотики могут надолго изменить состав микробиома кишечника.

«Трудно точно выяснить, как антибиотики влияют на микробиом кишечника человека, когда почти все рождаются с насекомыми, у которых уже есть гены устойчивости к антибиотикам, "сказал старший автор Гаутам Дантас, Кандидат наук, профессор патологии и иммунологии, молекулярной микробиологии, и биомедицинской инженерии в Медицинской школе Вашингтонского университета. "Дикие обезьяны - это самое близкое, что у нас есть к людям, которые еще не применяли антибиотики. К счастью, мы получили возможность работать с двумя уважаемыми приматологами ».

Соавторы Крикетт Санс, Кандидат наук, доцент кафедры биологической антропологии в области искусств и наук Вашингтонского университета, и Дэвид Морган, Кандидат наук, научный сотрудник Центра изучения и сохранения обезьян им. Лестера Э. Фишера в зоопарке Линкольн-Парк в Чикаго и почетный ученый-исследователь Вашингтонского университета, изучать диких шимпанзе и горилл в отдаленном районе национального парка Нуабале-Ндоки в Республике Конго.

Парк находится в ведении Общества охраны дикой природы и правительства Конго. Чтобы узнать о микробиоме кишечника обезьян, Санс, Морган и их полевые команды следили за обезьянами в известных группах и осторожно собирали образцы фекалий 18 диких шимпанзе и 28 диких горилл.

Неинвазивный метод отбора проб позволил исследователям собирать данные об обезьянах, не беспокоя их.

Образцы хранили в жидком азоте, несут в штаб-квартиру парка, и перевезен на каноэ по реке Сангха, а затем на грузовике в Браззавиль, столица Республики Конго, где их держали в морозильной камере, пока их не отправили в лабораторию Дантаса.

Исследователи также собрали и отправили образцы фекалий 81 человека, жившего на окраине парка.

Тем временем, Дантас и первый автор Тайт Кэмпбелл, Доктор философии - тогда аспирант в лаборатории Дантаса - организовал получение образцов фекалий 18 шимпанзе и 15 горилл, обитающих в зоопарке Сент-Луиса или Линкольн-парка.

Исследователи определили виды бактерий и гены антибиотиков, присутствующие в гориллах, образцы шимпанзе и человека, и сравнил результаты с общедоступными данными о людях, которые живут в США, Перу, Сальвадор, Малави, Танзания, или Венесуэла и следуй за охотником-собирателем, сельский земледелец, или городской образ жизни.

Микробиомы кишечника людей, данные которых были включены в исследование, разделились на две группы. В одном были охотники-собиратели и сельские земледельцы, которые обычно придерживались диеты, богатой овощами и легкой - мясом и жиром; в эту группу входили люди с окраин национального парка в Республике Конго.

Во второй группе были горожане, которые придерживались богатой мясом западной диеты. Дикие гориллы и шимпанзе составляли третью группу, отличную от обеих групп людей. Но обезьяны в неволе попали в первую группу; они были больше всего похожи на людей, которые придерживались незападных диет.

«Шимпанзе находятся под угрозой исчезновения, и западные равнинные гориллы находятся под угрозой исчезновения; их основная угроза - разрушение среды обитания, браконьерство и болезни, «Санс сказал. научно обоснованные стратегии смягчения последствий ".

Исследователи также идентифицировали несколько ранее неизвестных генов устойчивости к антибиотикам у диких обезьян и людей из Республики Конго. в том числе тот, который придает устойчивость к колистину, антибиотик последней инстанции. Теперь, гены находятся в безвредных для человека бактериях.

Но бактерии обладают способностью обмениваться генами, так что любой ген устойчивости к антибиотикам может попасть в более опасные виды бактерий.

"Редкие возможности отбора образцов диких обезьян, подобные этому исследованию, позволяют нам заглянуть в будущее, - сказал Кэмпбелл. - Когда мы находим эти новые гены устойчивости к антибиотикам в окружающей среде, мы можем изучить их и, возможно, найти способы подавить их, прежде чем они проявятся в человеческих патогенах и сделают инфекции очень трудными для лечения ».

"Было бы очень интересно расширить это исследование на более широкий спектр природоохранных контекстов, такие как зоны коммерческих лесозаготовок и туристические операции, "Добавил Морган.

<<С началом деятельности человека и связанных с ней антропогенных нарушений, дикие обезьяны могут подвергаться воздействию генов устойчивости к антибиотикам. Мы мало знаем о том, как устойчивость к антибиотикам распространяется в естественной среде, так что это может иметь последствия для здоровья человека, которых мы еще не понимаем. Это то, что мы хотели бы изучить ».

• Исследование дает представление о том, как микробы защищают здоровье кишечника в раннем возрасте.
• Исследование Клемсона дает представление о роли грибов в здоровье зубов в раннем детстве.