Социально-демографические детерминанты вариаций резистома и микробиома многоэтнического сообщества в Южной Малайзии

Jul 26, 2023

npj Биопленки и микробиомы, том 9, Номер статьи: 55 (2023) Цитировать эту статью

443 доступа

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Распространенность устойчивых к антибиотикам бактерий в Юго-Восточной Азии вызывает серьезную озабоченность, однако исследования кишечного резистома и его корреляции с образом жизни и факторами окружающей среды в регионе ограничены. Целью этого исследования было профилирование резистома кишечника 200 человек в Малайзии с использованием метагеномного секвенирования и изучение его связи с данными анкеты, включающими демографические переменные и переменные образа жизни. Всего обнаружено 1038 генов устойчивости к антибиотикам из 26 классов со средней частотой носительства 1,74 ± 1,18 копий генов на клетку на человека. Корреляционный анализ выявил 14 факторов окружающей среды, включая гигиенические привычки, параметры здоровья и колонизацию кишечника, которые были значимо связаны с резистомом (скорректированная многомерная PERMANOVA, p <0,05). Примечательно, что у людей с положительными культурами дрожжей наблюдалось уменьшенное количество копий 15 генов устойчивости к антибиотикам. Сетевой анализ показал, что Escherichia coli является основным центром сети резистомов с положительной корреляцией с 36 генами устойчивости к антибиотикам. Наши результаты показывают, что кишечная палочка может играть ключевую роль в формировании динамики резистома в Сегамате, Малайзия, и ее численность тесно связана со здоровьем и образом жизни местного населения. Кроме того, присутствие дрожжей, по-видимому, связано с подавлением генов устойчивости к антибиотикам.

Устойчивость к противомикробным препаратам представляет собой серьезную глобальную угрозу здоровью, которая, согласно прогнозам, приведет к ежегодному финансовому бремени в 1 триллион долларов США и глобальному уровню смертности в 10 миллионов к 2050 году1. Хотя опасения по поводу устойчивости к антибиотикам возникли с первых дней открытия антибиотиков в 1940-х годах2 Решающая роль антибиотиков в клинической терапии и пищевой промышленности привела к тому, что со временем их использование возросло3, что привело к всплеску устойчивости к антибиотикам во всем мире. К сожалению, традиционный подход к открытию новых противомикробных препаратов для борьбы с резистентностью является неустойчивым, поскольку темпы таких открытий значительно замедлились4. Требуются срочные усилия, чтобы остановить быстрое возникновение сопротивления.

Комплексная программа рационального использования антибиотиков широко рассматривается как наиболее эффективное решение для борьбы с возникновением устойчивости к антибиотикам в стране или регионе. Центральное место в эффективной политике рационального использования антибиотиков занимает регулярный надзор за антибиотиками5. Хотя надзор за применением антибиотиков обычно практикуется в клинических условиях, он редко используется в доклинических условиях6, например, на уровне сообщества, несмотря на тенденцию к увеличению числа внебольничных резистентных инфекций, включая MRSA и ESBL7,8. Отсутствие надзора за антибиотиками на уровне сообщества особенно актуально в странах с низким и средним уровнем дохода, где устойчивость к антибиотикам широко распространена9.

Юго-Восточная Азия признана глобальной горячей точкой устойчивости к антибиотикам. Многочисленные исследования выявили риск приобретения генов устойчивости к антибиотикам (ARG) после поездки в этот регион10,11. Кроме того, в сообществах Юго-Восточной Азии наблюдается одно из самых высоких показателей носительства генов устойчивости к антибиотикам. Например, в тайском сообществе сообщалось о 72,6% уровне колонизации фекалий энтеробактериями, продуцирующими БЛРС, что является одним из самых высоких показателей, когда-либо зарегистрированных12. Этот вывод был подтвержден недавним метаанализом, который определил Юго-Восточную Азию как регион с самым высоким уровнем носительства Escherichia coli, продуцирующей ESBL, среди здоровых членов сообщества13. Несмотря на высокое бремя устойчивости к антибиотикам в регионе, комплексных исследований по профилированию резистомов крайне не хватает. Среди доступных ограниченных исследований Pereira-Dias et al. (2021)14 обнаружили широкий спектр генов устойчивости к антибиотикам в группе из 42 здоровых вьетнамцев. Однако исследование было ограниченным по масштабу и не содержало дополнительных данных об окружающей среде и образе жизни, что затрудняло его интерпретацию. Совсем недавно Li et al. (2022) сообщили о резистомных профилях сингапурцев в ходе наблюдения за городскими сточными водами15. Хотя надзор за сточными водами является практическим методом16, его результаты во многом зависят от системы очистки сточных вод в стране17, которая может недооценивать фактическое количество резистомов в данном районе. В Малайзии метагеномные исследования резистомов ограничены по размеру и масштабу и не предназначены специально для целей надзора17,18. Кроме того, большая часть наших текущих знаний основана на исследованиях резистентности, зависящих от культуры (например, 19,20), которые имеют присущие им ограничения и не могут обеспечить всесторонний обзор профиля резистомов сообщества. Этот пробел в знаниях мешает нашему пониманию динамики устойчивости к антибиотикам в регионе, их взаимодействия с кишечной средой хозяина и факторов риска, связанных с приобретением разнообразного набора ARG внутри сообщества.