Meta-analyse afslører drivere til antibiotikaresistens hos spædbørn

Meta-analyse afslører drivere til antibiotikaresistens hos spædbørn

En metaanalyse af genetiske undersøgelser, der analyserede mikrobiotaen (bakterier i tarmen) hos 1.275 spædbørn fra 10 lande, finder, at kejsersnit og antibiotikabrug driver stigningen i antibiotikaresistensgener hos spædbørn, ved ESCMID Global Congress (tidligere ECCMID) i Barcelona, ​​​​Spanien (27. april-30. april).

Undersøgelsen udført af forskere ved UiT Norges kunstuniversitet fremhæver det presserende behov for mere forskning i målrettede interventioner for at reducere antibiotikaresistens hos spædbørn. De spekulerer i, at probiotika for eksempel kan reducere hyppigheden af ​​antibiotikaresistensgener og er værd at studere nærmere.

Antibiotikaresistens (AMR) er en global sundhedsnødsituation. Mere end 1,27 millioner mennesker verden over dør af medicinresistente infektioner hvert år. Hvis der ikke gøres noget, kan antimikrobiel resistens overhale kræft som verdens førende dødsårsag i 2050 og dræbe anslået 10 millioner mennesker verden over.

På grund af deres umodne immunsystem er spædbørn meget modtagelige for infektioner. Samtidig er deres tarmmikrobiota fuld af forskellige bakterier, hvoraf mange udviser resistens over for et bredt spektrum af antibiotika, selv når de ikke udsættes for antibiotika. Tarmresistomet – samlingen af ​​antibiotika-resistente gener (ARG'er), der findes i genomerne af spædbørns tarmmikrober – opstår, når mikrober oversvømmer tarmen umiddelbart efter fødslen og er en vigtig brik i AMR-puslespillet.

Tarmmobilomet - akkumuleringen af ​​forskellige mobile genetiske elementer (MGE'er) i tarmen - spiller en nøglerolle i spredningen af ​​ARG'er. Bakterier udveksler genetisk materiale såsom ARG'er gennem horisontal genoverførsel. Fordi der er så mange bakterier i umiddelbar nærhed, giver tarmen ideelle betingelser for denne udveksling af ARG'er.

Mens mange tarmbakterier, der huser ARG'er, ikke udgør en trussel mod sundheden, erhverves nogle ARG'er af mikrober med patogent potentiale. Når disse gener overføres til et patogen, har det alvorlige konsekvenser for både den enkelte patient og samfundet.

At forstå de faktorer, der påvirker udviklingen af ​​resistom og mobilom i spædbarnets tarm, er derfor afgørende for udvikling af strategier til at bremse AMR-prævalensen.

Adskillige tidligere kliniske undersøgelser har givet vigtig, men fragmenteret indsigt i tarmresistom, men deres små prøvestørrelser og iboende skævheder (f.eks. selektionsbias og forvirring) begrænser generaliserbarheden af ​​resultaterne.

For at overvinde disse begrænsninger gennemførte forskere en meta-analyse af spædbørnskohorter baseret på metagenomiske data fra 14 undersøgelser i 10 lande og tre kontinenter.

De undersøgte, i hvilket omfang antibiotikabrug, fødselsmåde, præterm fødsel, fodringspraksis og geografi påvirkede overfloden og mangfoldigheden af ​​ARG'er og MGE'er i 3.981 afføringsprøver fra tarmmetagenomet hos 1.275 spædbørn. For at spore spædbørns mikrobiom blev der indsamlet longitudinelle prøver fra spædbørns afføring op til 14 måneders alderen.

Forskerne brugte offentliggjorte haglgeværmetagenomer (umålrettet genetisk sekventering af alle tarmlevende bakterier) til at undersøge sammenhængen mellem mangfoldigheden og byrden af ​​ARG'er og MGE'er og antibiotikabrug, fødselstilstand, præmatur fødsel, fodringspraksis og geografi, og til at identificere hvilke bakteriearter der er de primære værter for ARG'er hos spædbørn.

Overordnet viste analyserne, at brug af antibiotika, kejsersnit og for tidlig fødsel var signifikant forbundet med reduceret mangfoldighed af gavnlige tarmmikrober sammenlignet med fuldbårne, vaginalt fødte spædbørn, som ikke blev udsat for antibiotika.

På den anden side var vaginal fødsel forbundet med lavere frekvens, men større mangfoldighed af ARG'er sammenlignet med kejsersnit.

Spædbørn født vaginalt udsættes for flere vaginale og tarmbakterier end spædbørn født ved kejsersnit, som primært er udsat for hudbakterier. Fordi bakterier korrelerer med ophobningen af ​​antibiotika-resistente gener i tarmen, forventes en større mangfoldighed af antibiotika-resistente gener hos vaginalt fødte spædbørn. Men tilstedeværelsen af ​​højere niveauer af visse kommensale bakterier - som forsyner deres vært med essentielle næringsstoffer og hjælper med at forsvare den mod opportunistiske patogener - kan forårsage undertrykkelse af patogene bakterier (som sandsynligvis vil indeholde større mængder antibiotika) hos vaginalt fødte spædbørn. resistente gener), hvorved den samlede frekvens reduceres.

Ahmed Barghet, hovedforfatter af UiT The Artic University of Norway

Som forventet afslørede analyserne, at antibiotikabrug var forbundet med højere ARG- og MGE-frekvenser. Imidlertid havde brugen af ​​antibiotika ingen signifikant indflydelse på mangfoldigheden af ​​ARG'er.

Overraskende nok viste udelukkende ammede spædbørn ingen signifikante effekter på ARG-diversitet eller -frekvens.

Det er vigtigt, at forskerne opdagede 199 klinisk relevante ARG'er (som giver resistens over for klinisk relevante antibiotika), hvis mangfoldighed steg med alderen i de første to leveår. "Mangfoldigheden af ​​ARG'er steg over tid, hvilket afspejler mangfoldigheden af ​​bakterier. Imidlertid faldt mængden af ​​ARG'er over tid, muligvis på grund af en reduktion i mængden af ​​patogene bakterier som:Escherichia colisiger Barghet.

Interessant nok havde to afrikanske kohorter (fra Zimbabwe og Sydafrika) statistisk signifikante og højere ARG- og MGE-frekvenser sammenlignet med de europæiske kohorter. "Det er muligt, at Zimbabwe og Sydafrika brugte mere antibiotika i deres spædbørnskohorter end europæerne," siger Barghet. "I Zimbabwe er reguleringen og kontrollen af ​​antibiotika ikke så streng som i nogle regioner i Europa, hvilket betyder, at antibiotika ofte kan købes i håndkøb og uden recept, hvilket potentielt forværrer antibiotikaresistens."

Forfatterne bekræftede dette yderligereE. colisom hovedværten for ARG'er i spædbørns tarme. Bekymrende nok samlokaliserer næsten halvdelen af ​​ARG'er med plasmider, hvilket muliggør effektiv overførsel mellem bakterier. Bortset fra det,E. coliStængeldiversiteten har vist sig at falde under amning, men at stige med alderen. Interessant nok havde brugen af ​​antibiotika ingen signifikant indflydelse på sygdommenE. colimangfoldighed af varianter.

"Vores meta-analyse af de tilgængelige beviser viser tydeligt, at kejsersnit, antibiotikabrug og for tidlig fødsel spiller en undervurderet rolle i antibiotikaresistens hos spædbørn ved at ændre resistomet og mobilomet tidligt i livet, hvilket fører til øget tarmtransport af antibiotikaresistensgener." mobile genetiske elementer,” siger Barghet.

"Dette har vigtige konsekvenser for antibiotikaresistenskrisen. Ved at få indsigt i disse faktorer sigter vi mod at udvikle målrettede interventioner, såsom probiotika, der markant kan reducere antallet af dødsfald forårsaget af antibiotikaresistens. Denne forskning adresserer ikke kun en presserende global sundhedsudfordring." Men fremadrettet er vores fokus fortsat på at omsætte disse resultater til handlingsrettede strategier, der kan redde liv og bremse spredningen af ​​resistente infektioner.

På trods af de vigtige resultater bemærker forfatterne flere begrænsninger, herunder at virkningerne af indlæggelser og andre kliniske variabler ikke kunne undersøges i denne analyse på grund af manglende data.

Kilder: