Redan före COVID-19-pandemin vi visste att internationella resor bidrog till den snabba globala ökningen och spridningen av antimikrobiellt motstånd. Men det som är nytt här är att vi har hittat många helt nya gener i samband med antimikrobiell resistens som tyder på ett bekymmersamt problem i horisonten . "
Alaric D'Souza, MD/doktorand, Studera medförfattare, Washington University
Studien publicerades den 6 juni i Genommedicin
Forskningen bekräftar att internationella resenärer ofta återvänder hem med en oväntad mängd nya bakteriestammar som rusar efter position bland de tusentals som normalt bor i tarmmikrobiomet.
Fattigdom, dålig sanitet och förändrade jordbruksmetoder har gjort många låginkomsttagare, utveckla regioner till hotspots för sjukdomar som sprids av bakterier, inklusive infektioner som alltmer är resistenta mot en rad olika antibiotikabehandlingar.
Hög befolkningstäthet gör det enkelt för dessa bakterier att delas bland samhällsinvånare och resenärer genom exponering för förorenat dricksvatten och mat, eller dåligt sanerade toaletter, restauranger, hotellrum och kollektivtrafik. Hemma, resenärer riskerar att överföra dessa nya bakterier till familjen, vänner och andra invånare i samhället.
Forskningen, genomfördes med Maastricht University i Nederländerna, involverade analys av bakteriesamhällen i tarmmikrobiomen hos 190 holländska vuxna före och efter resor till en av fyra internationella regioner där förekomsten av resistensgener är hög:Sydostasien, Sydasien, Nordafrika och östra Afrika.
Avföringsprover som analyserades som en del av studien valdes slumpmässigt från en större, multicenterundersökning av cirka 2, 000 nederländska resenärer, varav majoriteten var turister, känd som studien Carriage Of Multi-resistent Bacteria After Travel (COMBAT).
"Vi fann betydande resorelaterade ökningar i förvärvet av resistensgener, överflöd och mångfald som kodas av bakterier som är endemiska för den besökta regionen, "D'Souza sa." Dessa fynd ger starkt stöd för internationella resor som en vektor för den globala spridningen av kliniskt viktiga antimikrobiella resistensgener och belyser behovet av bredare övervakning av antimikrobiellt resistenta bakterier i tarmmikrobiomer hos återvändande resenärer. "
Den nya studien designades av författare John Penders, en medicinsk mikrobiolog vid Maastricht University, och Gautam Dantas, Doktorsexamen, professor i patologi och immunologi vid Washington University. Manish Boolchandani, Doktorsexamen, medlem i Dantas Lab under forskningen och 2020 examen från universitetets doktorandprogram i beräknings- och systembiologi, är också en första författare på tidningen.
Världshälsoorganisationen, de amerikanska centren för sjukdomskontroll och förebyggande, och andra organ har beskrivit den snabba spridningen av antimikrobiellt motstånd som ett av de allvarligaste hot mot folkhälsan som världen nu står inför-en hotande medicinsk katastrof som kan uppväga kaoset som skapas av COVID-19-pandemin.
"Även om tidigare studier har skannat resenärers avföringsprover efter välkända antimikrobiellt resistenta bakterier, vi använde en kombination av hel metagenom hagelgevärssekvensering och funktionell metagenomik för att identifiera både kända och nya gener som kodar för antimikrobiell resistens, "Sa Dantas.
Mer traditionella genomiska tekniker letar efter distinkta genetiska signaturer för enskilda patogener. Men sådana tester kan bara hitta kända patogener, medan metagenomisk sekvensering kan identifiera alla organismer som finns i ett givet prov:bra bakterier, farliga bakterier och även de som är helt nya.
I alla, forskarna upptäckte 121 antimikrobiella resistensgener över tarmmikrobiomerna hos de 190 nederländska resenärerna. Mer än 40% av dessa resistensgener (51 av dem) upptäcktes endast med hjälp av den mer känsliga metagenomiska tekniken, vilket tyder på att potentiellt farliga gener saknas av de mer konventionella metoderna.
Lika oroande, studiens resultat bekräftade att 56 unika antimikrobiella resistensgener hade blivit en del av resenärernas tarmmikrobiomer under deras utlandsresor, inklusive flera mobiler, högriskresistensgener, såsom p-laktamaser med förlängt spektrum (ESBL) och den plasmidburna kolistinresistensgenen, mcr-1.
Resistens mot beta-laktamantibiotika växer fram över hela världen och ger ett brett motstånd mot behandling med penicilliner och andra viktiga antibiotika.
MCR-1-generna skyddar bakterier från ett annat antimikrobiellt läkemedel som kallas kolistin, som är den sista utvägsbehandlingen för infektioner med multiresistenta gramnegativa bakterier. Om kolistinresistens sprider sig till bakterier som är resistenta mot andra antibiotika, dessa bakterier kan orsaka verkligt obehandlade infektioner, CDC har varnat.
Eftersom metagenomisk analys tillåter forskare att studera alla bakterier och gener i en samling tarmmikrobiomprover som ett, stora blandade organismer, det ger också möjlighet att utforska komplexa ekologiska interaktioner mellan dessa organismer.
Även om bakterier långsamt kan utveckla resistens från upprepade exponeringar för antibiotika över tid, olika bakteriesamhällen delar också antimikrobiella resistensgener genom en snabbare process som kallas horisontell överföring, vanligtvis via utbyte av mobila genetiska element som gör att DNA -snuttar kan hoppa från en bakterie till en annan.
"Eftersom gener som kodar för resistens mot olika klasser av antibiotika ofta finns på samma mobila element, en enda horisontell utbyte har potential att omvandla bakterier som tidigare var mottagliga för antibiotika till en multiresistent organism, sa Dantas.
Forskare använde också metagenomiska tekniker för att sammanställa viktig kontextuell information om resistensgenens placering och funktion.
"Det fanns en signifikant koppling av resistensgener med mobila genetiska element, ett primärt sätt att resistensgener sprids bland bakterier, "D'Souza sa." Även om vår studie inte kunde visa att resistensgener bärs av patogena bakterier, det är klart att detta är möjligt. Dessutom, internationella resenärer har potential att introducera resistensgener i sina egna samhällen när de återvänder hem, och framtida studier som direkt tar upp denna möjlighet är en prioritet. "
Tillade Dantas:"Identifiering av nya antimikrobiellt resistenta bakterier och gener kan spela en viktig roll för att bromsa den globala spridningen av resistens och vägleda potentiella behandlingar för relaterade sjukdomar. Vår studie lägger grunden för dessa insatser genom att erbjuda ny inblick i de genetiska mekanismer som ligger till grund för snabbt förvärv och delning av antimikrobiella resistensgener över människors tarmmikrobiomer under internationella resor. "
Patienter på immunterapier bör konsumera mer fiber,
Blodprov för mikrobiellt DNA kan varna för cancer
Sömnkvalitet kan vara en indikator för senare studier av Alzheimers sjukdom
Ny studie visar förbättrad överlevnad för patienter med avancerad kolorektal BRAF-mutant cancer
Forskare löser mystiskt fall av auto bryggeris syndrom
Antioxidanter i kosten kan öka risken för tarmcancer,
Forskare hoppas att blodprov som exakt diagnostiserar fibromyalgi kan vara tillgängligt inom fem år
Ohio State University -forskare har bevis på att blodprov på ett tillförlitligt sätt kan upptäcka fibromyalgi, en sjukdom som ofta feldiagnostiseras på grund av dess allmänna symptom som kännetecknar
Allergier kopplade till högre skräpmatkonsumtion,
föreslår ny studie Många barndomsmatallergier kan bero på att äta skräpmat, enligt en ny studie. Barn med matallergi, och barn som äter mycket skräpmat, har ökade kroppsnivåer av molekyler som kallas
Det är säkert att mata råfoder till husdjur,
hittar en ny studie En stor multinationell studie visar att husdjursägare inte tror att utfodring av rå mat ökar risken för infektion hos hushållsmedlemmar. Råmat inkluderar allt okokt kött och andra