Во всем мире ~340 млн. детей страдают от множественного дефицита микроэлементов, что сопровождается высокой патогенной нагрузкой и смертностью от бактерий с множественной лекарственной резистентностью.
Микробиом является резервуаром антимикробной резистентности (AMR), однако последствия недостаточного питания для резистома остаются неясными. Исследователи Университета Британской Колумбии обнаружили поразительную связь между дефицитом микроэлементов и составом микробиома кишечника в раннем возрасте, что может помочь объяснить причины роста резистентности к антибиотикам во всем мире.
В данной работе авторы использовали постнатальную мышиную модель с дефицитом нескольких микронутриентов (цинка, фолатов, железа, витамина A и витамина B12) и провели метагеномное секвенирование образцов фекалий для характеристики структуры и функционального потенциала микробиома кишечника, а также резистома. Они обнаружили, что дефицит этих веществ привел к значительным изменениям в микробиоме кишечника мышей, в первую очередь к резкому увеличению числа условно-патогенных бактерий и грибков.
У мышей с дефицитом микроэлементов по сравнению с мышами, получавшими изокалорийную экспериментальную контрольную диету, наблюдалось обогащение энтеробактериями. Микобиом и виром также изменялись при множественном дефиците микроэлементов, включая увеличение количества грибковых патогенов, таких как Candida dubliniensis, и бактериофагов. Несмотря на наивность в отношении антибиотиков, дефицит микроэлементов ассоциировался с повышенным обогащением генов и генных сетей, кодируемых патогенными бактериями, которые прямо или косвенно связаны с внутренней резистентностью к антибиотикам.
Возникновение антибиотикорезистентности часто связывают с чрезмерным и неправильным использованием антибиотиков, однако исследование позволяет предположить, что "скрытый голод", связанный с дефицитом микроэлементов, является еще одним важным фактором. "Дефицит микроэлементов был упущен из виду в разговоре о глобальной антибиотикорезистентности", - считает соавтор работы Пола Литтлджон. "Это важное открытие, поскольку оно позволяет предположить, что недостаток питательных веществ может сделать среду кишечника более благоприятной для развития антибиотикорезистентности, что является одной из основных проблем глобального здравоохранения. Наши результаты особенно тревожны, поскольку этим детям часто назначают антибиотики для лечения заболеваний, связанных с недоеданием. По иронии судьбы, их микробиом кишечника может быть готов к резистентности к антибиотикам из-за лежащего в его основе дефицита микроэлементов".
Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Nature Microbiology, позволяет понять далеко идущие последствия дефицита микроэлементов в раннем возрасте. Оно подчеркивает необходимость разработки комплексных стратегий по борьбе с недостаточным питанием и его последствиями для здоровья. Решение проблемы дефицита микроэлементов - это не только преодоление недоедания, но и важнейший шаг в борьбе с глобальным бедствием - резистентностью к антибиотикам.
