Miscarea rezistentei bacteriene

Miscarea rezistentei bacteriene

Alexander Tyaht Candidat la științe biologice, cercetător științific, laboratorul de bioinformatică, cercetarea federală și Centrul clinic pentru medicină fizico-chimică
Tatyana Nebolsina, Institutul de Fizică și Tehnologie din Moscova
"Kommersant Science" № 4, iunie 2017

O echipă de cercetători de la Institutul de Fizică și Tehnologie din Moscova, Centrul Științific și Clinic Federal pentru Medicină Fizico-Chimică și Medicină Laboratorul de date a creat o hartă interactivă a lumii privind rezistența la medicamente a microbiotei intestinale umane – ResistoMap.

Resursa on-line permite cercetătorilor să evalueze vizual nivelul de sustenabilitate în rândul populației din țările lumii și să o compare cu factorii socio-economici și clinici. Acest lucru va permite creșterea controlului asupra rezistenței crescânde la un nivel calitativ nou.

Un alt organ uman

Microflora (microbiota sau microbiomul) unei persoane este colecția tuturor microbilor care locuiesc în corpul uman. Cele mai multe bacterii din intestine – zece trilioane, care sunt comparabile cu numărul de celule din corpul nostru (ele sunt mai mici, așadar, plasate compact în stomacul nostru). Microbiota intestinală este una dintre cele mai importante pentru viața umană, ajută la digestie, protejează împotriva bacteriilor patogene, participă la activitatea sistemului imunitar, endocrin și chiar nervos.De fapt, este vorba despre un alt organ uman, care constă doar din celule microbiene, nu din cele umane.

Citirea informațiilor genetice ale tuturor bacteriilor intestinale (metagenomul lor) a arătat că compoziția comunităților intestinale poate fi diametral diferită pentru două persoane alese aleatoriu, dar suma lor totală va oferi un set similar de funcții. Judecând prin analiza genelor microbiene, diferitele funcții din microbiotă sunt codificate cu două ordine de mărime mai mult decât în ​​genomul uman. În interiorul nostru, fiecare dintre noi are un biofactor real capabil să proceseze și să sintetizeze o multitudine de substanțe active.

Cum selecem superpatogeni în stomac

Când antibioticele sunt luate de oameni, acele bacterii care poartă genele care le conferă protecție antibiotică (genele de rezistență la medicamente) supraviețuiesc în corpul lor. Întregul set de gene de rezistență la medicament din microbiotă se numește rezistență. Se pare că, prin administrarea de antibiotice, o persoană efectuează o selecție artificială în intestinul său pentru a crește rezistența comunității microbiene intestinale.

Toate antibioticele existente sunt combinate în 16 clase. Astfel, penicilina, primul antibiotic, descoperit în 1928 de Alexander Fleming, aparține clasei de antibiotice beta-lactamice.Dar nu mai mult de 5% din antibiotice sunt folosite, deoarece majoritatea au devenit inutile datorită rezistenței la antibiotice.

Se pare, care este problema? La urma urmei, aceasta este doar flora noastră obișnuită, bacteriile obișnuite, mai ales benefice. Dar dacă bacteria "rea" sensibilă la antibiotic, agentul cauzal al infecției, se întâlnește cu cea normală, ea poate împrumuta aceste gene de rezistență din cele din urmă (datorită transferului orizontal al genei). Și să devii "foarte rău", pentru că acum nu poți scăpa de acest medicament. Întâlnirea descrisă poate apărea în intestinele unei persoane greșite care a fost tratată cu un antibiotic, dar a altui sau în mediul extern – bacteriile pot fi transmise de la o persoană la alta.

Luarea unui antibiotic luat la întâmplare dintr-o trusă de prim ajutor nu poate numai să dăuneze persoanei în sine, ci și să contribuie la rezistența la patogen în întreaga lume.

Antibioticele ajung la microbii intestinali, nu numai sub formă de medicamente. Acestea au fost folosite din anii 1950 în agricultură ca promotor de creștere a animalelor. Împreună cu carnea și laptele, în corpul nostru intră și mici doze de antibiotice, care contribuie și la extinderea repertoriului genelor de rezistență la medicamente.Vegetarianismul nu va salva: atât antibioticele, cât și bacteriile rezistente la ele pot veni la noi cu legume fertilizate cu gunoi de grajd din animale hrănite cu antibiotice.

Creșterea microbilor intestinali individuali arată că, după administrarea de antibiotice, microbii cu un spectru mai larg de rezistență încep să domine.

O imagine similară se observă și în cazul altor populații microbiome din corpul nostru: în organele respiratorii, în sistemul urogenital și altele. Ca rezultat, se pare că, prin administrarea de antibiotice, fiecare dintre noi și omenirea în ansamblu mărește probabilitatea superbugs – microbii superpatogeni, colectori ai genelor de rezistență împotriva cărora toate tipurile de antibiotice cunoscute sunt neputincioase. Există o mulțime de cercetări din întreaga lume pentru a combate rezistența crescută la medicamente.

Conștientizări comune despre antibiotice

  • 64% cred că frigul și gripa pot fi tratate cu antibiotice, deși antibioticele nu lucrează la virusuri.
  • 32% cred că, odată cu îmbunătățirea stării de bine, trebuie să întrerupeți administrarea de antibiotice și să nu finalizați cursul de tratament prescris.
  • 76% cred că rezistența la antibiotice are loc ca urmare a formării rezistenței la antibiotice în organism. În realitate, bacteriile, nu oamenii sau animalele, devin rezistente la antibiotice, iar răspândirea lor cauzează infecții incorecte.
  • 66% cred că persoanele nu sunt expuse riscului de a se infecta cu o infecție rezistentă la antibiotice, dacă iau antibiotice personal, așa cum este prescris.
  • 44% cred că rezistența la antibiotice este o problemă numai pentru cei care le iau în mod regulat. De fapt, orice persoană de orice vârstă din orice țară poate deveni infectată cu o infecție rezistentă la antibiotice.
  • 64% cred că medicii vor rezolva această problemă înainte de a deveni prea gravă.
  • 73% consideră că agricultorii ar trebui să dea mai puține antibiotice animalelor consumate.

Potrivit unui sondaj al OMS, realizat în 2015, între 10 mii de respondenți din 12 țări.

Microscop pentru a studia rezistența microbiană

Fiecare dintre noi are o compoziție proprie a comunității microbiene intestinale cu propriul set de gene de rezistență. În același timp, aceasta variază în rândul populației din diferite grupuri sociale și țări.Crescând în laborator separat fiecare dintre miile de specii microbiene și descoperind cu care antibiotice este rezistentă este o sarcină imposibilă în practică. În plus, același tip de microbi la diferite persoane poate avea un profil de rezistență diferit. Pe de altă parte, citirea tuturor informațiilor genetice ale microbiotei umane – secvențierea ADN metagenomic – oferă o imagine generală a genelor de rezistență care există și vă permite să înțelegeți modul în care agenții patogeni sunt alimentați cu gene de rezistență.

Este aproape imposibil să testați fiecare dintre mii de specii microbiene pentru rezistență la fiecare antibiotic.

Echipa noastră de cercetare a avansat din faptul că cu cât este mai mare nivelul și diversitatea resistomului într-un anumit grup de populație, cu atât este mai mare probabilitatea apariției în această comunitate a unor noi agenți patogeni rezistenți care au dobândit gene de rezistență din microbiota intestinală. Este necesar doar să se colecteze toate datele despre metagenomurile intestinale disponibile până în prezent într-un registru unic, accesibil nu numai comunității științifice, ci și practicanților, cât mai clară și mai convenabilă pentru a lucra cu aceasta. Deci harta noastră a apărut ResistoMap.

În 2016, oamenii de știință chinezi au raportat că la copiii care au fost tratați pentru obezitate cu o dietă cu cereale integrale, au scăzut diversitatea și nivelul genelor de rezistență în microbiota intestinală. După cum sugerează cercetătorii, un exces de fibre dietetice a dat un avantaj competitiv microbilor intestinali mai puțin predispuși la transportarea genelor de rezistență.

Majoritatea cercetărilor din lume în acest domeniu sunt efectuate cu bani publici, iar autorii primesc, de obicei, rezultatele obținute de contribuabili pentru acces liber. Prin urmare, tot felul de măsurători ale proceselor și informații genetice despre organismele vii se găsesc pe site-uri speciale, de unde cineva le poate lua. Datorită acestui fapt, am reușit să colectăm și să combinăm datele metagenomice obținute în același format în diferite studii ale microbiotei intestinale de către laboratoarele din întreaga lume. A rămas să efectueze o meta-analiză – tratându-le uniform și aliniându-le pe o hartă comună, prezentând astfel o varietate de gene de rezistență intestinală la sute de oameni din întreaga lume.

"Datele mari" vor ajuta la prescrierea antibioticelor

hartă ResistoMap postat pe site-ul public. Harta mondială prezintă nivelul mediu al durabilității, iar sub – pe diagrama celulară, diagrama intensității (Heatmap) – informații mai detaliate: rezistați pe grupe de antibiotice. Utilizatorul poate filtra și grupa datele după vârstă, țară, diagnostic. Acest lucru face posibilă formarea unei fragmente dintr-un fișier global de date globale pe care un cercetător are nevoie și analizează modelele din eșantion.

utilizând ResistoMap, este posibil să se evalueze modul în care variază potențialul de rezistență la diferite antibiotice din lume și să se examineze relația cu factorii socio-economici și clinici

Codul software este transparent și disponibil public. După publicarea unui articol științific despre resursă, oamenii de știință din alte țări au început deja să o folosească. În prezent, harta cuprinde date despre populație din 15 țări ale lumii, dar se așteaptă o reaprovizionare: dezvoltatorii au invitat toți utilizatorii resursei să participe și să adauge datele lor pe hartă, pentru a face harta mai informativă pentru a înțelege imaginea generală a răspândirii rezistenței prin microbiotă la scară globală termeni practici.Ca angajat al echipei noastre de cercetare, Konstantin Yarygin, spune, "instrumentul nostru va spune cercetătorilor idei noi despre cum să optimizați utilizarea antibioticelor în medicină și în agricultură".

Printre alternativele la antibiotice care sunt în prezent luate în considerare sunt terapia cu fagi, în care bacteriile sunt ucise de virusurile lor; bacteriocinele sunt substanțe pe care bacteriile le folosesc în războaie, rezistența nu le apare. O metodă originală este de asemenea propusă pentru a stabili bacterii-prădători împotriva microbilor patogeni. În lumea vastă a microbilor există, de asemenea,

În paralel cu dezvoltarea unei hărți de bioinformatică, au creat algoritmi pentru analiza datelor metagenomice, ceea ce a făcut posibilă urmărirea modului în care genele de rezistență migrează între genomii diferiților microbi intestinali la același pacient în timpul terapiei cu antibiotice. Și microbiologii au izolat câteva specii din microbiotă și au arătat cum specia microbiană, sensibilă la antibiotic, dă drumul spre soiul său stabil după un curs de tratament. În viitor, analiza rezistenței intestinale a unei singure persoane va permite personalizarea cursului de antibiotice.

Lucrarea a fost realizată în cadrul proiectului "Estimarea Resistomului Microbiota al Intestinelor Federației Ruse pentru detectarea căilor de transmitere și răspândire a rezistenței la antibiotice" cu sprijinul financiar al Fundației Științifice din Rusia (Proiectul nr. 15-14-00066).


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: