Medzinárodní cestujúci sa často vracajú domov s novými bakteriálnymi kmeňmi,

potvrdzuje štúdiu Nesený ako pasažieri v útrobách medzinárodných cestovateľov, do komunity vo vašom okolí môžu prichádzať nové a potenciálne smrteľné kmene superbugov odolných voči antimikrobiálnym látkam, navrhuje nový výskum Lekárskej fakulty Washingtonskej univerzity v St. Louis.

Ešte pred pandémiou COVID-19 vedeli sme, že medzinárodné cestovanie prispieva k rýchlemu globálnemu nárastu a šíreniu antimikrobiálnej rezistencie. Ale čo je tu nové, je to, že sme našli množstvo úplne nových génov spojených s antimikrobiálnou rezistenciou, ktoré naznačujú znepokojujúci problém na obzore . "

Alaric D'Souza, Doktorand/doktorand, Študovať ako spoluautor, Washingtonská univerzita

Štúdia bola zverejnená 6. júna v Genómová medicína

Výskum potvrdzuje, že zahraniční cestujúci sa často vracajú domov s neočakávaným množstvom nových bakteriálnych kmeňov, ktoré bojujú o miesto medzi tisíckami ľudí, ktorí sa bežne nachádzajú v črevnom mikrobióme.

Chudoba, zlá hygiena a meniace sa poľnohospodárske postupy urobili z mnohých ľudí s nízkymi príjmami, rozvoj regiónov na horúce miesta pre choroby šírené baktériami, vrátane infekcií, ktoré sú stále odolnejšie voči radu liečebných postupov podávaných antibiotikami.

Vysoká hustota obyvateľstva uľahčuje zdieľanie týchto baktérií medzi obyvateľmi komunity a cestujúcimi prostredníctvom vystavenia kontaminovanej pitnej vode a potravinám, alebo zle dezinfikované toalety, reštaurácie, hotelové izby a verejnú dopravu. Späť doma, cestujúcim hrozí prenos týchto nových baktérií do rodiny, priatelia a ostatní obyvatelia komunity.

Výskum, vedené s Maastrichtskou univerzitou v Holandsku, zapojený do analýzy bakteriálnych komunít v črevných mikrobiómoch 190 dospelých Holandska pred a po ceste do jedného zo štyroch medzinárodných regiónov, kde je prevalencia génov rezistencie vysoká:juhovýchodná Ázia, Južná Azia, Severná Afrika a východná Afrika.

Vzorky stolice analyzované ako súčasť štúdie boli náhodne vybrané z väčších, multicentrické vyšetrovanie asi 2, 000 holandských cestovateľov, väčšina z nich boli turisti, známa ako štúdia Carriage Of Multi-Rezistentné Baktérie Po Cestovaní (COMBAT).

"Zistili sme výrazné zvýšenie akvizície génov rezistencie súvisiace s cestovaním, početnosť a rozmanitosť kódovaná baktériami endemickými pre navštívený región, „Povedal D'Souza.“ Tieto zistenia poskytujú silnú podporu medzinárodnému cestovaniu ako vektoru globálneho šírenia klinicky dôležitých génov antimikrobiálnej rezistencie a zdôrazňujú potrebu širšieho sledovania baktérií rezistentných na antimikrobiálne látky v črevných mikrobiómoch vracajúcich sa cestovateľov. “

Novú štúdiu navrhli spoluautori John Penders, lekársky mikrobiológ na Maastrichtskej univerzite, a Gautam Dantas, PhD., profesor patológie a imunológie na Washingtonskej univerzite. Manish Boolchandani, PhD., člen laboratória Dantas počas výskumu a absolvent doktorandského programu univerzity v oblasti výpočtovej a systémovej biológie do roku 2020, je tiež prvým autorom na papieri.

Svetová zdravotnícka organizácia, americké centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb, a ďalšie agentúry opísali rýchle šírenie antimikrobiálnej rezistencie ako jednu z najzávažnejších hrozieb pre verejné zdravie, ktorým v súčasnosti svet čelí-hroziaca lekárska katastrofa, ktorá by mohla prevážiť nad chaosom spôsobeným pandémiou COVID-19.

„Kým predchádzajúce štúdie skenovali vzorky stolice cestovateľov na prítomnosť známych baktérií odolných voči antimikrobiálnym látkam, na identifikáciu známych aj nových génov, ktoré kódujú antimikrobiálnu rezistenciu, sme použili kombináciu celého sekvenovania metagenómovej brokovnice a funkčnej metagenomiky “Povedal Dantas.

Tradičnejšie genomické techniky hľadajú výrazné genetické podpisy jednotlivých patogénov. Takéto testy však môžu nájsť iba známe patogény, zatiaľ čo metagenomické sekvenovanie môže identifikovať všetky organizmy prítomné v danej vzorke:dobré baktérie, nebezpečných baktérií a dokonca aj tých, ktoré sú úplne nové.

Vo všetkom, vedci odhalili 121 génov antimikrobiálnej rezistencie v črevných mikrobiómoch 190 holandských cestovateľov. Viac ako 40% týchto génov rezistencie (51 z nich) bolo objavených iba pomocou citlivejšej metagenomickej techniky, čo naznačuje, že konvenčnejšími prístupmi chýbajú potenciálne nebezpečné gény.

Rovnako sa týka, výsledky štúdie potvrdili, že 56 unikátnych génov antimikrobiálnej rezistencie sa stalo súčasťou črevných mikrobiómov cestovateľov počas ich zahraničných ciest, vrátane niekoľkých mobilných, vysoko rizikové gény rezistencie, ako sú β-laktamázy s rozšíreným spektrom (ESBL) a gén kolistínovej rezistencie v plazmide, mcr-1.

Rezistencia na beta-laktámové antibiotiká sa objavuje na celom svete a poskytuje širokú rezistenciu na liečbu penicilínmi a inými dôležitými antibiotikami.

Gény mcr-1 chránia baktérie pred iným antimikrobiálnym liečivom nazývaným kolistín, čo je posledná možnosť liečby infekcií gram-negatívnymi baktériami odolnými voči viacerým liekom. Ak sa rezistencia na kolistín rozšíri na baktérie, ktoré sú rezistentné na iné antibiotiká, tieto baktérie môžu spôsobiť skutočne neliečiteľné infekcie, varovalo CDC.

Pretože metagenomická analýza umožňuje výskumníkom študovať všetky baktérie a gény v zbierke vzoriek črevného mikrobiómu ako jeden, veľké zmiešané spoločenstvo organizmov, poskytuje tiež príležitosť preskúmať komplexné ekologické interakcie medzi týmito organizmami.

Zatiaľ čo baktérie môžu v priebehu času pomaly vytvárať odolnosť voči opakovanému vystaveniu antibiotikám, rôzne bakteriálne komunity tiež zdieľajú gény antimikrobiálnej rezistencie prostredníctvom rýchlejšieho procesu známeho ako horizontálny prenos, zvyčajne prostredníctvom výmeny mobilných genetických prvkov, ktoré umožňujú útržky DNA preskočiť z jednej baktérie na druhú.

„Pretože gény kódujúce rezistenciu na rôzne triedy antibiotík sú často umiestnené na rovnakých mobilných prvkoch, jediná horizontálna výmena má potenciál premeniť baktérie, ktoré boli predtým citlivé na antibiotiká, na organizmus odolný voči viacerým liekom, “povedal Dantas.

Vedci tiež použili metagenomické techniky na zostavenie dôležitých kontextových informácií o umiestnení a funkcii génu rezistencie.

„Došlo k významnej asociácii génov rezistencie s mobilnými genetickými prvkami, primárny spôsob, akým sa gény rezistencie šíria medzi baktériami, „Povedal D'Souza.“ Aj keď naša štúdia nedokázala preukázať gény rezistencie sú nositeľmi patogénnych baktérií, je jasné, že je to možné. Navyše, medzinárodní cestujúci majú potenciál zaviesť gény odporu do svojich vlastných komunít po návrate domov, a budúce štúdie, ktoré sa priamo zaoberajú touto možnosťou, sú prioritou. “

Dodal Dantas:"Identifikácia nových baktérií a génov odolných voči antimikrobiálnym látkam by mohla hrať dôležitú úlohu pri spomaľovaní globálneho šírenia rezistencie a usmerňovať potenciálnu liečbu príbuzných chorôb. Naša štúdia kladie základy tohto úsilia tým, že ponúka nový pohľad na genetické mechanizmy, ktoré sú základom rýchle získanie a zdieľanie génov antimikrobiálnej rezistencie v črevných mikrobiómoch ľudí počas medzinárodného cestovania. “

• Vedci identifikovali baktériu s aktivitou anti-SARS-CoV-2 in vitro:Dolosigranulum pigrum
• Zloženie črevných mikrobiómov spojených s dojčatami sa bojí reakcií