11.000 lat izolacji, a geny lekooporności w mikrobiomie i tak są...

| Zdrowie/uroda

Naukowcy odkryli geny lekooporności w bakteriach przewodu pokarmowego Janomamów z górzystych rejonów południowej Wenezueli, którzy nigdy nie zetknęli się z antybiotykami. Odkrycia sugerują, że bakterie z ludzkiego organizmu dysponowały umiejętnością opierania się lekom na długo przed tym, nim po raz pierwszy zastosowano je do terapii chorób.

Odkryta w 2008 r. grupa była odizolowana od innych społeczności przez ponad 11 tys. lat. Wydaje się, że występuje u niej największa różnorodność bakterii, jaką kiedykolwiek odnotowano u ludzi.

To była idealna okazja, by zbadać, jak związki między mikrobami i ludźmi ewoluują bez wpływów współczesnego społeczeństwa. Takie wpływy obejmują międzynarodowe podróże i wystawienie na oddziaływanie antybiotyków - wyjaśnia dr Gautam Dantas ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Waszyngtona w St. Louis, dodając, że antybiotykooporność wydaje się naturalną cechą ludzkiego mikrobiomu, która czeka na aktywację i wzmocnienie po zastosowaniu leku.

Tacy ludzie są wolni od ekspozycji na współczesne antybiotyki; jedynym źródłem antybiotyków może być przypadkowe spożycie bakterii glebowych, które produkują naturalne ich wersje - opowiada studentka Erica Pehrsson.

Nasze wyniki dopisują się do coraz dłuższej listy danych, które sugerują związek między [...] zmniejszoną różnorodnością bakterii, zindustrializowaną dietą i współczesnymi antybiotykami a chorobami immunologicznymi i metabolicznymi, których liczba dramatycznie wzrosła od lat 70. XX w. Sądzimy, że w ciągu ostatnich 30 lat w środowisku zdarzyło się coś, co napędza te choroby i myślimy, że mikrobiom ma z tym również coś wspólnego - dodaje dr Maria Dominguez-Bello ze Szkoły Medycyny Uniwersytetu Nowojorskiego.

W 2009 r. po wyrażeniu zgody przez starszyznę i uczestników badania specjaliści pobrali próbki z rąk, ust i odchodów. W komunikacji pomagał tłumacz znający hiszpański i język Janomamów. W sumie w studium wzięło udział 34 z 54 mieszańców. Mieli oni od 4 do 50 lat.

DNA bakterii Janomamów porównano do DNA bakterii z USA i dwóch innych grup: Indian Guahibo z Wenezueli i mieszkańców wiejskich rejonów Malawi (obie grupy miały pewien kontakt z uprzemysłowionymi społeczeństwami).

Wg prof. Jose Clemente z Icahn School of Medicine na Mount Sinai, różnorodność bakterii Janomamów była niemal dwukrotnie większa niż u Amerykanów i o 30-40% większa niż u Guahibo i badanych z Malawi. Dotyczyło to jednak tylko bakterii fekalnych i ze skóry, bo różnorodność bakterii z jamy ustnej była z grubsza taka sama jak u Amerykanów.

Gdy wyhodowane gatunki bakterii Janomamów wystawiano na oddziaływanie 23 antybiotyków, wszystkie umierały, naukowcy podejrzewali jednak, że bakterie mogą dysponować uśpionymi genami lekooporności, które uaktywnią się po ekspozycji na antybiotyki. Podczas eksperymentów okazało się, że to prawda. Później autorzy publikacji z Science Advances zastosowali to samo podejście zwane funkcjonalną metagenomiką do próbek kału i z jamy ustnej. W ten sposób zidentyfikowali ok. 30 dodatkowych genów lekooporności. Wiele z tych genów dezaktywowało naturalne antybiotyki, ale liczne oddziaływały na leki pół- i całkowicie syntetyczne, w tym na cefalosporyny 3. i 4. generacji.

Naukowcy dywagują, że źródłem genów lekooporności mogą być bakterie glebowe. Wspominają też, że niewykluczone, że opisywane geny spełniają u bakterii inne funkcje lub że Janomamowie mieli niebezpośredni kontakt ze światem współczesnym. Dominguez-Bello przypomina również, że Indianie piją napój ze sfermentowanego manioku i że w przyszłości dobrze byłoby go zbadać.

Autor:

Źródło: Washington University School of Medicine in St. Louis

mikrobiom antybiotykooporność geny Janomamowie Gautam Dantas Erica Pehrsson Maria Dominguez-Bello