Pelancong global mengambil banyak gen yang mempromosikan resistensi mikroba

Pelancong global mengambil banyak gen yang mempromosikan resistensi mikroba


WASHINGTON: Dibawa seperti penumpang gelap di perut wisatawan internasional, jenis baru dan berpotensi mematikan dari superbug resisten antimikroba mungkin datang ke komunitas di dekat Anda, saran penelitian baru dari Fakultas Kedokteran Universitas Washington di St. Louis.
“Bahkan sebelum pandemi COVID-19, kami tahu bahwa perjalanan internasional berkontribusi pada peningkatan global yang cepat dan penyebaran resistensi antimikroba,” kata Alaric D’Souza, seorang mahasiswa MD/PhD di Washington University dan salah satu penulis pertama jurnal tersebut. studi yang akan diterbitkan 6 Juni di Genome Medicine. “Tapi yang baru di sini adalah kami telah menemukan banyak gen baru yang terkait dengan resistensi antimikroba yang menunjukkan masalah yang mengkhawatirkan di masa depan.”
Penelitian menegaskan bahwa pelancong internasional sering pulang ke rumah dengan hadiah tak terduga dari strain bakteri baru yang berdesak-desakan untuk posisi di antara ribuan yang biasanya berada di dalam mikrobioma usus.
Kemiskinan, sanitasi yang buruk, dan perubahan praktik pertanian telah mengubah banyak daerah berpenghasilan rendah dan berkembang menjadi titik rawan penyakit yang disebarkan oleh bakteri, termasuk infeksi yang semakin kebal terhadap berbagai perawatan obat antibiotik.
Kepadatan populasi yang tinggi memudahkan bakteri ini menyebar di antara penduduk komunitas dan pelancong melalui paparan air minum dan makanan yang terkontaminasi, atau toilet, restoran, kamar hotel, dan transportasi umum yang tidak bersih. Kembali ke rumah, pelancong berisiko menularkan bakteri baru ini ke keluarga, teman, dan penghuni komunitas lainnya.
Penelitian, yang dilakukan dengan Universitas Maastricht di Belanda, melibatkan analisis komunitas bakteri dalam mikrobioma usus dari 190 orang dewasa Belanda sebelum dan sesudah melakukan perjalanan ke salah satu dari empat wilayah internasional di mana prevalensi gen resistensi tinggi: Asia Tenggara, Asia Selatan, Afrika Utara dan Afrika Timur.
Sampel feses yang dianalisis sebagai bagian dari penelitian ini dipilih secara acak dari penyelidikan multipusat yang lebih besar dari sekitar 2.000 pelancong Belanda, yang sebagian besar adalah wisatawan, yang dikenal sebagai studi Carriage Of Multi-resistant Bacteria After Travel (COMBAT).
“Kami menemukan peningkatan signifikan terkait perjalanan dalam perolehan gen resistensi, kelimpahan dan keragaman yang dikodekan oleh bakteri yang endemik di wilayah yang dikunjungi,” kata D’Souza. “Temuan ini memberikan dukungan kuat untuk perjalanan internasional sebagai vektor penyebaran global gen resistensi antimikroba yang penting secara klinis dan menyoroti perlunya pengawasan yang lebih luas terhadap bakteri resisten antimikroba di mikrobioma usus para pelancong yang kembali.”
Studi baru ini dirancang oleh penulis senior John Penders, seorang ahli mikrobiologi medis di Universitas Maastricht, dan Gautam Dantas, PhD, seorang profesor patologi & imunologi di Universitas Washington. Manish Boolchandani, PhD, anggota Dantas Lab selama penelitian dan lulusan 2020 dari program doktoral universitas dalam Biologi Komputasi dan Sistem, juga merupakan penulis pertama makalah tersebut.
Organisasi Kesehatan Dunia, Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS, dan lembaga lainnya telah menggambarkan penyebaran resistensi antimikroba yang cepat sebagai salah satu ancaman kesehatan masyarakat paling serius yang sekarang dihadapi dunia – bencana medis yang menjulang yang dapat melebihi kekacauan yang diciptakan. oleh pandemi COVID-19.
“Sementara penelitian sebelumnya telah memindai sampel tinja pelancong untuk bakteri resisten antimikroba yang terkenal, kami menggunakan kombinasi sekuensing senapan metagenom keseluruhan dan metagenomik fungsional untuk mengidentifikasi gen yang dikenal dan gen baru yang mengkode resistensi antimikroba,” kata Dantas.
Teknik genomik yang lebih tradisional mencari tanda tangan genetik khas dari patogen individu. Tetapi tes semacam itu hanya dapat menemukan patogen yang diketahui, sedangkan sekuensing metagenomik dapat mengidentifikasi semua organisme yang ada dalam sampel tertentu: bakteri baik, bakteri berbahaya, dan bahkan yang benar-benar baru.
Secara keseluruhan, para peneliti mendeteksi 121 gen resistensi antimikroba di seluruh mikrobioma usus dari 190 pelancong Belanda. Lebih dari 40% dari gen resistensi ini (51 di antaranya) hanya ditemukan menggunakan teknik metagenomik yang lebih sensitif, menunjukkan bahwa gen yang berpotensi berbahaya terlewatkan oleh pendekatan yang lebih konvensional.
Sama-sama memprihatinkan, hasil penelitian menegaskan bahwa 56 gen resistensi antimikroba yang unik telah menjadi bagian dari mikrobioma usus para pelancong selama perjalanan mereka ke luar negeri, termasuk beberapa ponsel, gen resistensi berisiko tinggi, seperti extended-spectrum b-lactamases (ESBL) dan gen resistensi colistin yang ditularkan melalui plasmid, MCR-1.
Resistensi terhadap antibiotik beta-laktam muncul di seluruh dunia dan memberikan resistensi yang luas terhadap pengobatan dengan penisilin dan antibiotik penting lainnya.
Gen MCR-1 melindungi bakteri dari obat antimikroba lain yang disebut colistin, yang merupakan pengobatan terakhir untuk infeksi oleh bakteri gram negatif yang resistan terhadap banyak obat. Jika resistensi colistin menyebar ke bakteri yang resisten terhadap antibiotik lain, bakteri tersebut dapat menyebabkan infeksi yang benar-benar tidak dapat diobati, CDC telah memperingatkan.
Karena analisis metagenomik memungkinkan peneliti untuk mempelajari semua bakteri dan gen dalam kumpulan sampel mikrobioma usus sebagai satu komunitas campuran organisme yang besar, analisis ini juga memberikan kesempatan untuk mengeksplorasi interaksi ekologi yang kompleks antara organisme ini.
Sementara bakteri dapat secara perlahan mengembangkan resistensi dari paparan berulang terhadap antibiotik dari waktu ke waktu, komunitas bakteri yang beragam juga berbagi gen resistensi antimikroba melalui proses yang lebih cepat yang dikenal sebagai transfer horizontal, biasanya melalui pertukaran elemen genetik seluler yang memungkinkan potongan DNA melompat dari satu bakteri. kepada yang lain.
“Karena gen yang mengkode resistensi terhadap kelas antibiotik yang berbeda sering terletak pada elemen bergerak yang sama, pertukaran horizontal tunggal berpotensi mengubah bakteri yang sebelumnya rentan terhadap antibiotik menjadi organisme yang resistan terhadap banyak obat,” kata Dantas.
Para peneliti juga menggunakan teknik metagenomik untuk mengumpulkan informasi kontekstual penting tentang lokasi dan fungsi gen resistensi.
“Ada hubungan signifikan antara gen resistensi dengan elemen genetik bergerak, cara utama penyebaran gen resistensi di antara bakteri,” kata D’Souza. “Meskipun penelitian kami tidak dapat menunjukkan gen resistensi yang dibawa oleh bakteri patogen, jelas bahwa ini mungkin. Selain itu, pelancong internasional memiliki potensi untuk memperkenalkan gen resistensi ke komunitas mereka sendiri ketika mereka kembali ke rumah, dan studi di masa depan secara langsung membahas kemungkinan ini. adalah prioritas.”
Ditambahkan Dantas: “Mengidentifikasi bakteri dan gen resisten antimikroba baru dapat memainkan peran penting dalam memperlambat penyebaran resistensi global dan memandu pengobatan potensial untuk penyakit terkait. Studi kami meletakkan dasar bagi upaya tersebut dengan menawarkan wawasan baru ke dalam mekanisme genetik yang mendasarinya. akuisisi cepat dan berbagi gen resistensi antimikroba di mikrobioma usus orang selama perjalanan internasional.”


Hongkong Pools