Устойчивость к противомикробным препаратам, особенно устойчивость к антибиотикам, является глобальной проблемой. Новое исследование впервые показало, как потребление антибиотиков всем населением может повлиять на здоровье человека.
Хорошо известно, что широкое использование антибиотиков, противовирусных, противогрибковых и противопаразитарных препаратов привело к устойчивости к противомикробным препаратам (УПП). По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), УПП входит в десятку основных глобальных угроз общественному здоровью. Неправильное и чрезмерное использование антибиотиков, в частности, способствовало развитию устойчивых к лекарствам бактерий.
Одна из основных проблем с антибиотиками заключается в том, что они не только избавляют организм от болезнетворных микроорганизмов, но и негативно влияют на естественную флору. Кишечный микробиом состоит из миллиардов бактерий и других микроорганизмов, полезных и потенциально вредных, которые живут в пищеварительном тракте. У здорового человека эти микроорганизмы сосуществуют без проблем. Но длительное применение антибиотиков может нарушить баланс этих комменсальных отношений, в результате чего организм будет более подвержен заболеваниям.
Существует также генетический компонент УПП. Бактерии одного и того же или разных видов обмениваются генами друг с другом посредством процесса, называемого горизонтальным переносом генов. УПП может возникнуть, когда бактерии передают гены устойчивости к антибиотикам (ARG), а горизонтальный перенос генов может происходить между штаммами бактерий внутри человека и в окружающей среде. Это может происходить даже между мертвыми и живыми клетками. Резистентность увеличивается, потому что бактерии быстро размножаются.
Было проведено множество исследований краткосрочного воздействия антибиотиков на микробиом кишечника. Тем не менее, долгосрочные последствия для населения в целом изучены недостаточно.
В новом исследовании изучалось, как потребление антибиотиков населением влияет на уровень ARG, обнаруженный в этой популяции. Исследователи проанализировали более 3000 образцов кишечного микробиома здоровых людей из 14 стран.
«Даже здоровый человек, который в последнее время не принимал антибиотики, постоянно подвергается бомбардировке микробами от людей или домашних животных, с которыми он общается. может привести к тому, что гены резистентности будут внедрены в их собственную микробиоту», — сказал Кристофер Куинс, автор исследования.
Затем они сравнили ARG, выявленные в образцах, с обнаруженными в больших коллекциях геномов, чтобы увидеть, как гены перемещаются между микробами и патогенами.
«Мы намеренно сосредоточились на образцах здоровых людей или, по крайней мере, тех, кого мы могли бы уверены, что не принимали антибиотики», — сказал Айва. «Нам нужно было увидеть профиль генов в микробиоме кишечника без влияния каких-либо противомикробных препаратов».
Каталогизируя количество обнаруженных ARG, исследователи сравнили свои данные с Комплексной базой данных устойчивости к антибиотикам (CARD), биологической базой данных, которая собирает и систематизирует информацию об ARG и связанных с ними фенотипах (наблюдаемых признаках). Они определили медиану 16 генов AMR и обнаружили, что медианное количество генов варьируется в 14 исследованных странах.
Используя данные ВОЗ и ResistanceMap, исследователи продемонстрировали сильную корреляцию между частотой ARG. в стране и уровень потребления антибиотиков. ResistanceMap – это набор инструментов для визуализации данных в Интернете для интерактивного изучения УПП и мировых тенденций в использовании антибиотиков.
«Мы обнаружили, что в странах, где антибиотики принимают более регулярно, их население также имеет большее количество генов резистентности в кишечном микробиоме», — сказал Айв.
Результаты исследования показывают, что независимо от состояния здоровья человека и Независимо от того, принимают ли они антибиотики, количество ARG в кишечнике сильно зависит от потребления антибиотиков населением.
«Уже несколько лет мы знаем, что гены устойчивости к противомикробным препаратам могут невероятно быстро распространяться между кишечные бактерии», — сказал Фальк Хильдебранд, соавтор исследования. «Это исследование очень важно, потому что оно может впервые дать количественную оценку влияния использования антибиотиков в стране на наши комменсальные бактерии, а также дать нам представление об общих типах резистентности, которые, как мы можем ожидать, будут развиваться».
Исследователи надеются, что результаты их исследования помогут в будущем лечении и разработке новых противомикробных препаратов.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
