Rezistenţa la aminoglicozide, o clasă de antibiotice, ar putea fi determinată mai mult de schimburile dintre ecosisteme decât de consumul de medicamente, potrivit unui nou studiu.
Răspândirea rezistenţei la antibiotice, în cazul în care bacteriile infecţioase reuşesc să învingă medicamentele menite să le ucidă, ar putea să nu fie determinată în primul rând de consumul de antibiotice, potrivit unui studiu publicat, săptămâna trecută, în eLife. Mai degrabă, studiul sugerează că prevalenţa rezistenţei la antibiotice în Europa, între 1997 şi 2018, se explică în principal prin schimburile dintre ecosisteme şi schimburile umane, cum ar fi importurile de mărfuri sau călătoriile.
Rezultatele susţin ideea că strategiile de intervenţie bazate pe reducerea utilizării antibioticelor ar trebui să fie completate de un control mai puternic al schimburilor, în special între ecosisteme.
Rezistenţa la antibiotice reprezintă una dintre cele mai mari ameninţări la adresa sănătăţii publice mondiale, a securităţii alimentare şi a dezvoltării globale cu care ne confruntăm în prezent.
Din cauza răspândirii rezistenţei la antibiotice, un număr tot mai mare de infecţii, cum ar fi pneumonia şi tuberculoza, devin mai greu de tratat, ceea ce duce la şederi mai lungi în spital, costuri mai mari şi o mortalitate crescută.
„Multe agenţii de sănătate publică au recomandat reducerea utilizării antibioticelor ca răspuns la provocările cauzate de rezistenţă”, explică coautorul cercetării, Léa Pradier, fostă doctorandă la universitatea din Montpellier, Franţa.
„Cu toate acestea, există cazuri în care ţările dezvoltate şi-au redus consumul de antibiotice şi nu au oprit răspândirea genelor de rezistenţă la antibiotice în populaţiile de bacterii, ceea ce presupune că alţi factori sunt în joc”, continuă Pradier.
Pentru a explica acest lucru, echipa de cercetători şi-a propus să descrie distribuţia genetică, geografică şi ecologică a rezistenţei la o clasă de antibiotice numită aminoglicozide şi, pe baza acestor informaţii, să cuantifice contribuţia relativă a diferiţilor factori care determină răspândirea rezistenţei la antibiotice.
Aminoglicozidele au o utilizare clinică limitată la om, dar sunt adesea o ultimă soluţie pentru tratarea infecţiilor multirezistente. De asemenea, medicamentele sunt utilizate în mod obişnuit în tratamentul animalelor de fermă, ceea ce înseamnă că rezistenţa la acestea reprezintă o ameninţare semnificativă pentru securitatea alimentară globală.
Oamenii de ştiinţă au utilizat o abordare computaţională pentru a examina informaţiile genetice din peste 160.000 de genomuri de bacterii, căutând genele care codifică enzimele de modificare a aminoglicozidelor (AME) - cel mai frecvent mecanism de rezistenţă la aminoglicozide.
Ei au detectat gene AME în aproximativ un sfert din genomurile analizate şi în eşantioane de pe toate continentele (cu excepţia Antarcticii) şi din toate biomurile investigate.
Majoritatea bacteriilor purtătoare de gene AME au fost găsite în probe clinice (55,3%), în probe umane (22,1%) şi în probe de fermă (12,3%).
În acest studiu, cercetătorii s-au concentrat asupra distribuţiei genelor AME în Europa, în perioada 1997-2018, când au fost disponibile cele mai detaliate date. În această perioadă, utilizarea aminoglicozidelor a rămas relativ constantă, dar a fost foarte variabilă între ţări.
Comparând prevalenţa genelor AME între ţările cu o utilizare diferită a aminoglicozidelor de-a lungul timpului, echipa a stabilit că în cazul consumului de aminoglicozide acesta a fost doar un factor explicativ minor, cu puţine efecte pozitive sau direcţionale asupra prevalenţei genelor AME.
În schimb, setul de date implică faptul că schimburile umane prin comerţ şi migraţie, precum şi schimburile între biomuri, explică cea mai mare parte a răspândirii şi menţinerii rezistenţei la antibiotice atunci când sunt modelate în timp, spaţiu şi ecologie.
Genele AME pot fi transportate peste continente prin produse vegetale şi animale, precum şi prin comerţul internaţional şi călători, şi se pot răspândi apoi în tulpinile locale de bacterii printr-un proces numit transfer orizontal de gene - circulaţia informaţiilor genetice între organisme.
Grupul de gene AME prelevate din plante, animale sălbatice şi sol a avut cea mai mare suprapunere cu alte comunităţi, ceea ce sugerează că aceste biom-uri sunt centre majore de propagare a genelor AME, fie prin transfer orizontal de gene de rezistenţă, fie prin deplasarea bacteriilor rezistente.
Constatările sugerează că cea mai mare cauză a răspândirii genelor AME este reprezentată de mişcarea bacteriilor rezistente la antibiotice între ecosisteme şi diferite biomu-ri. Această răspândire este facilitată de elementele genetice mobile, care cresc probabilitatea ca un genom să poarte mai multe copii ale aceleiaşi gene AME.
Asta sporeşte expresia genelor AME transferate şi permite bacteriilor să dezvolte noi funcţii de rezistenţă la antibiotice prin intermediul secvenţelor duplicate.
Cercetătorii spun că aceste constatări sunt preliminare, întrucât sunt limitate de utilizarea datelor disponibile în mod public, mai degrabă decât de desfăşurarea unei metode de eşantionare dedicate.
În plus, datele genetice provenite din mai multe proiecte de cercetare diferite au cauzat o prejudecată de eşantionare în favoarea ţărilor industrializate şi a biomurilor de interes clinic, ceea ce a dus la suprareprezentarea anumitor locaţii şi biomuri.
„Studiul nostru oferă o imagine de ansamblu amplă a distribuţiei spaţiale, temporale şi ecologice a genelor AME şi stabileşte că variaţiile recente ale bacteriilor AME în Europa sunt explicate în primul rând de ecologie, apoi de schimburile umane şi, în cele din urmă, de consumul de antibiotice", conchide Stéphanie Bedhomme, cercetător la CNRS, cea de-a doua autoare principală a studiului.
Deşi concluziile acestui studiu nu ar trebui extinse la alte gene antibiotice decât AME, metodele utilizate ar putea fi aplicate cu uşurinţă la studii ulterioare privind alte familii de gene de rezistenţă la antibiotice, spun autoarele.
