В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Eurosurveillance, ученые исследовали гены резистентности к антибиотикам (ARG) и их мобильность у видов Bifidobacteriales и Lactobacillales, выделенных из продуктов питания (ферментированных и неферментированных) и пробиотиков, с помощью единой биоинформационной системы.
В своей предыдущей работе, основанной на метагеномике, авторы настоящего исследования обнаружили, что значительное количество ARGs, вероятно, мобильных ARGs, присутствует как в ферментированных, так и в неферментированных пробиотических добавках. Это позволяет этим бактериям попадать в пищеварительный тракт, где они могут передаваться непатогенным или факультативно патогенным бактериям. Кроме того, если эти пробиотические бактерии колонизируют кишечник, их гены резистентности к противомикробным препаратам (АМР) могут внести свой вклад в формирование резистома кишечника.
Бактерии приобретают АМР посредством мутаций или горизонтального переноса генов (ГПГ), последний происходит в основном путем трансформации, трансдукции или конъюгации; однако он может также возникать в результате переноса небольших фрагментов ДНК между двумя видами бактерий. Другими элементами, которые могут способствовать переносу генов АМР, являются плазмиды и интегративные мобильные генетические элементы (ИМГЭ).
В данном исследовании ученые использовали данные секвенирования следующего поколения (NGS) 12 видов пробиотических бактерий, полученные из базы данных PubMed путем несистематического отбора. Ключевые слова, использованные авторами, включали "йогурт", "пробиотик" и "бактерии" в англоязычных публикациях с соответствующими данными о широко используемых видах пробиотических бактерий, опубликованных после 2000 года.
Исследователи загрузили 2 244 образца 12 интересующих их видов пробиотиков из репозитория Национального центра биотехнологической информации (NCBI). Десять видов также были проанализированы из неферментированных/ферментированных продуктов питания или пробиотических пищевых добавок (ППД). Биоинформационная система помогла авторам проверить генетические данные на наличие ARGs и выявить те из них, которые являются мобильными.
1 452 образца составили окончательный анализируемый массив, поскольку в нем было не менее 80% эталонного генома. Примечательно, что изоляты из ППД составили 579 образцов, а остальные 559 и 314 образцов имели кишечное происхождение или поступили из других источников, соответственно. Из 579 образцов ППД 169 были ARG-положительными и впоследствии были стратифицированы по стране происхождения. Таким образом, пробиотические виды бактерий, составляющие бактериом съедобных продуктов, имеют ARGs, многие из которых являются мобильными. В результате, потребление этих видов может способствовать появлению и распространению AMР.
Например, образцы, полученные из L. lactis и B. animalis, были относительно более богаты ARG, тогда как штаммы L. paracasei и L. casei не содержали ARG. Такие виды Lactobacillus, как L. delbrueckii и L. brevis, содержали сравнительно меньшее количество ARG. Несмотря на низкое количество и меньшее разнообразие ARG, 17 из 18 ARG-положительных образцов имели ARG на плазмидах, а два образца имели ARG, маркированные ИМГЭ. Эти результаты свидетельствуют о том, что данные виды являются потенциально мобильными и, как следствие, имеют важное значение для общественного здравоохранения.
Исследователи отметили корреляцию резистентности к тетрациклину, кодирующей ARG tet(W), с ARG-положительными штаммами B. animalis. Хотя tet(W) считается врожденным и риск его передачи ничтожно мал, он обычно соседствует с генами транспозазы. Из 65 ARG-положительных образцов B. animalis, 62 tet(W)-содержащих образца показали ассоциацию с ИМГЭ, интерпретация потенциала мобильности которых неясна. В результате, последствия получения этих данных для общественного здравоохранения пока остаются неясными. Тем не менее, плазмидом L. lactis важен для общественного здравоохранения, что вызывает необходимость в постоянных мерах по надзору.
ВОЗ регулярно публикует обновленный список противомикробных препаратов для человека. Кроме того, Всемирная организация охраны здоровья животных публикует список противомикробных препаратов, используемых в ветеринарии. Европейское агентство по лекарственным средствам также выпускает рекомендации по избеганию, ограничению, а также проявлению осторожности и осмотрительности для ограничения ветеринарного использования некоторых противомикробных препаратов, имеющих критическое значение для медицины человека.
Высокоприоритетные критически важные антимикробные препараты (HPCIA) чрезвычайно важны для лечения заболеваний человека и включают цефалоспорины третьего, четвертого и пятого поколений, гликопептиды, макролиды, кетолиды и хинолоны. Примечательно, что некоторые из обнаруженных ARGs скомпрометировали два из пяти препаратов HPCIA. Эти ARG также влияют на шесть ветеринарных критически важных противомикробных препаратов (VCIA), включая тетрациклины, четыре очень важных ветеринарных противомикробных препарата (VHIA), таких как рифамицины, и стрептограмин, который является важным ветеринарным противомикробным препаратом (VIA).
Таким образом, ARGs, обнаруженные в пробиотических бактериальных штаммах из продуктов, предназначенных для потребления человеком, препятствовали антибиотической активности нескольких антибиотиков для человека и животных. Тем не менее, важно отметить, что ARG не всегда фенотипически манифестируют АМР.
