Meta-analyysi paljastaa antibioottiresistenssin tekijöitä imeväisillä

Meta-analyysi paljastaa antibioottiresistenssin tekijöitä imeväisillä

Geneettisten tutkimusten meta-analyysi, jossa analysoitiin 1 275 lapsen mikrobiota (bakteereja suolistossa) 10 maasta, havaitsee, että keisarinleikkaus ja antibioottien käyttö lisäävät antibioottiresistenssigeenien määrää vauvoilla ESCMID Global Congressissa (entinen ECCMID) Barcelonassa, Espanjassa (27.–30. huhtikuuta).

UiT The Artic University of Norway -yliopiston tutkijoiden tutkimus korostaa kiireellistä tarvetta lisätutkimukselle kohdistetuista interventioista imeväisten antibioottiresistenssin vähentämiseksi. He spekuloivat, että probiootit voisivat esimerkiksi vähentää antibioottiresistenssigeenien esiintymistiheyttä ja ovat lisätutkimuksen arvoisia.

Antibioottiresistenssi (AMR) on maailmanlaajuinen terveyshätä. Yli 1,27 miljoonaa ihmistä kuolee maailmanlaajuisesti lääkeresistentteihin infektioihin joka vuosi. Jos toimenpiteisiin ei ryhdytä, mikrobilääkeresistenssi voi ohittaa syövän maailman yleisimmäksi kuolinsyyksi vuoteen 2050 mennessä ja tappaa arviolta 10 miljoonaa ihmistä maailmanlaajuisesti.

Kypsän immuunijärjestelmänsä vuoksi lapset ovat erittäin herkkiä infektioille. Samaan aikaan heidän suoliston mikrobiota on täynnä erilaisia ​​​​bakteereja, joista monet osoittavat vastustuskykyä laajalle antibiooteille, vaikka ne eivät altistu antibiooteille. Suolen vastustuskyky – kokoelma antibioottiresistenttejä geenejä (ARG:t), joita löytyy pikkulasten suolistomikrobien genomeista – syntyy, kun mikrobit tulvivat suolistoa heti syntymän jälkeen, ja se on tärkeä osa AMR-palapeliä.

Suoliston mobilomella – erilaisten liikkuvien geneettisten elementtien (MGE) kerääntymisellä suolistossa – on keskeinen rooli ARG-solujen lisääntymisessä. Bakteerit vaihtavat geneettistä materiaalia, kuten ARG:itä, horisontaalisen geeninsiirron kautta. Koska lähellä on niin monia bakteereja, suolet tarjoavat ihanteelliset olosuhteet tälle ARG:iden vaihdolle.

Vaikka monet ARG-bakteerit sisältävät suolistobakteerit eivät aiheuta uhkaa terveydelle, jotkin ARG-bakteerit ovat patogeenisten mikrobien hankkimia. Kun nämä geenit siirtyvät taudinaiheuttajaan, sillä on vakavia seurauksia sekä yksittäiselle potilaalle että yhteiskunnalle.

Siksi on tärkeää ymmärtää tekijöitä, jotka vaikuttavat resistomin ja mobilomin kehittymiseen pikkulapsen suolessa, kun kehitetään strategioita AMR:n esiintyvyyden hillitsemiseksi.

Useat aiemmat kliiniset tutkimukset ovat antaneet tärkeitä, mutta hajanaisia ​​näkemyksiä suoliston vastustuskyvystä, mutta niiden pienet otoskoot ja luontaiset harhot (esim. valintaharha ja hämmennys) rajoittavat tulosten yleistettävyyttä.

Näiden rajoitusten voittamiseksi tutkijat suorittivat meta-analyysin pikkulasten kohorteista 10 maassa ja kolmella mantereella tehdyn 14 tutkimuksen metagenomiikkatietojen perusteella.

He tutkivat, missä määrin antibioottien käyttö, syntymätapa, ennenaikainen synnytys, ruokintakäytännöt ja maantiede vaikuttivat ARG:iden ja MGE:iden runsauteen ja monimuotoisuuteen 3 981 ulostenäytteessä 1 275 lapsen suolen metagenomista. Vauvojen mikrobiomin seuraamiseksi otettiin pitkittäisnäytteitä vauvojen ulosteesta 14 kuukauden ikään asti.

Tutkijat käyttivät julkaistuja haulikon metagenomeja (kaikkien suolistossa asuvien bakteerien kohdistamaton geneettinen sekvensointi) tutkiakseen ARG- ja MGE-bakteerien monimuotoisuuden ja rasituksen sekä antibioottien käytön, synnytystavan, ennenaikaisen synnytyksen, ruokintakäytäntöjen ja maantieteellisen sijainnin välisiä yhteyksiä sekä tunnistaakseen, mitkä bakteerilajit ovat ARG:iden ensisijaisia ​​isäntiä pikkulasten suolistossa.

Kaiken kaikkiaan analyysit osoittivat, että antibioottien käyttö, keisarileikkaus ja ennenaikainen synnytys liittyivät merkittävästi hyödyllisten suolistomikrobien vähentyneeseen monimuotoisuuteen verrattuna täysiaikaisiin, emättimen kautta syntyneisiin vauvoihin, jotka eivät olleet altistuneet antibiooteille.

Toisaalta emättimen kautta tapahtuvaan synnytykseen liittyi pienempi tiheys, mutta suurempi ARG-synnytys verrattuna keisarinleikkaukseen.

Emättimen kautta syntyneet lapset altistuvat enemmän emättimen ja suoliston bakteereille kuin keisarinleikkauksella syntyneet lapset, jotka ovat pääasiassa alttiina ihobakteerille. Koska bakteerit korreloivat antibiooteille vastustuskykyisten geenien kertymisen kanssa suolistossa, emättimen kautta syntyneillä vauvoilla odotetaan olevan suurempi monimuotoisuus antibioottiresistenttien geenien kanssa. Tiettyjen kommensaalibakteerien korkeammat tasot - jotka tarjoavat isännälleen välttämättömiä ravintoaineita ja auttavat puolustamaan sitä opportunistisia taudinaiheuttajia vastaan ​​- voivat kuitenkin estää patogeenisten bakteerien (jotka sisältävät todennäköisesti enemmän antibiootteja) toiminnan emättimen kautta syntyneillä vauvoilla. resistentit geenit), mikä vähentää yleistä esiintymistiheyttä.

Ahmed Bargheet, UiT The Artic University of Norway -julkaisun johtava kirjoittaja

Kuten odotettiin, analyysit paljastivat, että antibioottien käyttö liittyi korkeampiin ARG- ja MGE-taajuuksiin. Antibioottien käytöllä ei kuitenkaan ollut merkittävää vaikutusta ARG:iden monimuotoisuuteen.

Yllättäen yksinomaan rintaruokitetuilla imeväisillä ei ollut merkittäviä vaikutuksia ARG:n monimuotoisuuteen tai esiintymistiheyteen.

Tärkeää on, että tutkijat löysivät 199 kliinisesti merkityksellistä ARG:tä (jotka antavat resistenssin kliinisesti merkittäville antibiooteille), joiden monimuotoisuus kasvoi iän myötä kahden ensimmäisen elinvuoden aikana. "ARG:iden monimuotoisuus lisääntyi ajan myötä, mikä heijastaa bakteerien monimuotoisuutta. ARG:iden runsaus kuitenkin väheni ajan myötä, mikä johtui mahdollisesti patogeenisten bakteerien määrän vähenemisestä, kuten:Escherichia colisanoo Bargheet.

Mielenkiintoista on, että kahdella afrikkalaisella kohortilla (Zimbabwesta ja Etelä-Afrikasta) oli tilastollisesti merkitsevä ja korkeampi ARG- ja MGE-taajuus verrattuna eurooppalaisiin kohorteihin. "On mahdollista, että Zimbabwe ja Etelä-Afrikka käyttivät enemmän antibiootteja lapsiperheissään kuin eurooppalaiset", Bargheet sanoo. "Zimbabwessa antibioottien sääntely ja valvonta ei ole yhtä tiukkaa kuin joillakin Euroopan alueilla, mikä tarkoittaa, että antibiootteja voi usein ostaa käsikauppaan ja ilman reseptiä, mikä saattaa pahentaa antibioottiresistenssiä."

Kirjoittajat vahvistivat tämän edelleenE. coliARG-solujen pääisäntänä pikkulasten suolistossa. Huolestuttavaa on, että lähes puolet ARG:istä lokalisoituu yhdessä plasmidien kanssa, mikä mahdollistaa tehokkaan siirron bakteerien välillä. Sen lisäksi,E. coliVarren monimuotoisuuden on havaittu vähenevän imetyksen aikana, mutta lisääntyvän iän myötä. Mielenkiintoista on, että antibioottien käytöllä ei ollut merkittävää vaikutusta sairauteenE. colierilaisia ​​lajikkeita.

"Meta-analyysimme saatavilla olevista todisteista osoittaa selvästi, että keisarinleikkauksella, antibioottien käytöllä ja ennenaikaisella synnytyksellä on aliarvioitu merkitys pikkulasten antibioottiresistenssissä, koska ne muuttavat resistomia ja mobilomia varhaisessa elämässä, mikä lisää antibioottiresistenssigeenien suolistossa." liikkuvia geneettisiä elementtejä”, Bargheet sanoo.

"Tällä on tärkeitä vaikutuksia antibioottiresistenssikriisiin. Saamalla käsityksen näistä tekijöistä pyrimme kehittämään kohdennettuja interventioita, kuten probiootteja, jotka voivat vähentää merkittävästi antibioottiresistenssin aiheuttamia kuolemantapauksia. Tämä tutkimus ei koske vain kiireellistä maailmanlaajuista terveyshaastetta." Mutta jatkossa keskitymme näiden löydösten muuntamiseen toimiviksi strategioiksi, jotka voivat pelastaa ihmishenkiä ja hillitä vastustuskykyisten infektioiden leviämistä.

Tärkeistä löydöistä huolimatta kirjoittajat huomauttavat useita rajoituksia, kuten sen, että sairaalahoitojen ja muiden kliinisten muuttujien vaikutuksia ei voitu tutkia tässä analyysissä puuttuvien tietojen vuoksi.

Lähteet: