Китайские исследователи охарактеризовали мир обмена генами устойчивости среди бактерий

Некоторые гены устойчивости к антибиотикам легко передаются от одного вида бактерий другому и могут перемещаться между сельскохозяйственными животными и кишечником человека. Команда под руководством китайских исследователей охарактеризовала этот "мобильный резистом", который, по их мнению, в значительной степени ответственен за распространение устойчивости к антибиотикам. Они обнаружили, что многие гены устойчивости, общие для микробиома кишечника человека и животных, также присутствуют у множества патогенов человека. Результаты опубликованы 9 сентября в Applied and Environmental Microbiology.

"Это невероятно надежное исследование", — сказал редактор журнала Гарольд Дрейк. "Так называемая "сеть передачи" генов устойчивости к антибиотикам, описанная в статье, очень перспективна и окажет большое влияние не только на наше понимание этой современной микробной дилеммы, но и на то, как с ней пытаются справиться агентства здравоохранения и исследовательские институты".

В Китае микробиомы кишечника человека и курицы имеют 36 общих мобильных генов устойчивости, сообщил автор-корреспондент Баоли Чжу. Микробиомы кишечника человека в Китае, Европе и США имеют больше общих мобильных генов устойчивости с микробиомом кишечника курицы, чем с микробиомами кишечника любого другого скота.

Из 84 мобильных генов устойчивости, общих как минимум для двух баз данных кишечника, 41 недавно перемещался между кишечником человека и животных, сказал Чжу. В совокупности гены из этих 41 способны нейтрализовать все шесть основных классов антибиотиков, включая тетрациклины, аминогликозиды и бета-лактамы.

Передача генов устойчивости между видами бактерий происходит в основном среди четырех из 11 основных бактериальных типов — Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes и Actinobacteria. Исследователи обнаружили в общей сложности 515 мобильных генов устойчивости, которые были распределены среди 790 отдельных видов бактерий.

Обмен генами устойчивости может быть весьма беспорядочным. "Мы обнаружили в общей сложности 11 видов, каждый из которых делился по крайней мере одним мобильным геном устойчивости более чем с 200 другими видами". Видами, демонстрирующими наибольший обмен генами устойчивости, были E. coli, Bacteroides fragilis и Staphylococcus aureus, все из которых могут быть патогенными. Эти виды делились генами устойчивости с 302, 266 и 260 другими видами соответственно.

Сеть горизонтального переноса генов в значительной степени формируется филогенией и экологическими ограничениями. То есть передача генов устойчивости от одного вида бактерий другому более распространена внутри одного типа, чем между разными типами, и более распространена внутри одного микробиома, чем между микробиомами. Успешный перенос генов требует контакта между донором и реципиентом.

Недавний перенос мобильных генов устойчивости между микробиомами кишечника скота и человека особенно важен для политиков. Значительная часть устойчивости у сельскохозяйственных животных возникает из-за скармливания им больших количеств антибиотиков, что делается для ускорения их роста.

"Одно соображение, с точки зрения мировой экологии, заключается в том, что бактерии животного происхождения могут сталкиваться с большим давлением отбора антибиотиками, потому что животные потребляют больше антибиотиков (почти 80% в США) в качестве стимуляторов роста, профилактики инфекций и клинического лечения", — написали исследователи. "Высокая частота обмена мобильными генами устойчивости к антибиотикам между животными и людьми или бактериями окружающей среды также заслуживает внимания".