Naučnici sa Univerziteta u Notingemu su korak bliže razumevanju kako bakterije, kao što su E. coli i Salmonella enterica, dele genetski materijal koji ih čini otpornim na antibiotike.
Antimikrobna rezistencija (AMR), sposobnost organizama da budu otporni na lečenje antibioticima i drugim antimikrobnim sredstvima, sada je jedno od najopasnijih pitanja širom sveta. Stočarske farme, njihovo okruženje i prehrambeni proizvodi proizvedeni u uzgoju, istaknuti su kao potencijalni izvori otpornih infekcija za životinje i ljude.
U stočarstvu, zloupotreba i prekomerna upotreba antimikrobnih sredstava širokog spektra koji se primenjuju da bi se smanjili gubici u proizvodnji je glavni poznati doprinos velikom porastu i širenju AMR-a.
U ovoj najnovijoj studiji, naučnici daju značajan doprinos demonstraciji da različite vrste bakterija, koje koegzistiraju u istoj mikrobnoj zajednici (na primer, u kokošjim crevima), mogu da dele genetski materijal povezan sa AMR-om i na kraju primenjuju slične mehanizmi otpora. Ovo otkriće ima važne implikacije jer utiče na naše razumevanje AMR-a i postavlja dalje izazove za primenu rešenja za nadzor i lečenje/kontrolu.
Ova studija, objavljena u Nature Communications, bavi se dvema važnim bakterijama koje se nalaze u životinjama za ishranu — Escherichia coli i Salmonella enterica, koje obe pokazuju visok nivo otpornosti na lekove, uobičajene su u poljoprivrednim okruženjima, imaju visok nivo prenosivosti na ljude i izazivaju trovanje hranom. .
Istraživanje je rezultat saradnje između stručnjaka sa Fakulteta veterinarske medicine i nauke Univerziteta, Kineskog nacionalnog centra za procenu rizika bezbednosti hrane, Nev Hope Liuhe Group Ltd u Kini i Nimrod Veterinari Products Limited.
Dr Tania Dottorini, sa Fakulteta veterinarske medicine i nauke na Univerzitetu u Notingemu, je vodeći istraživač studije. Ona je rekla: „Ove vrste bakterija mogu da dele genetski materijal kako unutar, tako i potencijalno između vrsta, na način na koji se AMR širi. Zato razumevanje stepena do kojeg ove bakterije u istom okruženju, i što je najvažnije, istog domaćina, mogu zajedno da evoluiraju i dele svoj genom mogli bi pomoći razvoju i efikasnijim tretmanima za borbu protiv AMR-a.“
Tim je sakupio 661 izolat bakterije E. coli i Salmonele od pilića i njihovog okruženja u 10 kineskih farmi pilića i četiri klanice tokom perioda od dve i po godine. Oni su izvršili analizu velikih razmera koristeći konvencionalno mikrobiološko DNK sekvenciranje i metode rudarenja podataka koje pokreće mašinsko učenje.
Ovo je prva studija te vrste u kojoj se genomski sadržaj dve vrste bakterija karakteriše u tako velikom obimu, koristeći uzorke prikupljene od istih životinja, u isto vreme i iz okruženja u stvarnom svetu (farme i klanice). Glavni nalazi ukazuju na to da E. coli i Salmonella enterica koje koegzistiraju u pilećim crevima, u poređenju sa onima koje postoje u izolaciji, imaju veći udeo genetskog materijala povezanog sa AMR, implementiraju sličniju rezistenciju i metaboličke mehanizme, i verovatno su rezultat jačeg puta koevolucije.
Dr Dotorini kaže: „Pobuna i širenje AMR-a u stočarstvu je složen fenomen koji proizilazi iz zamršene mreže interakcija koje se dešavaju na više prostornih i vremenskih razmera i koje uključuju razmenu između bakterija, životinja i ljudi kroz mnoštvo povezanih mikrobnih okruženja.
„Ulaganje u tehnologije rudarenja podataka i mašinskog učenja koje su sposobne da se nose sa velikim brojem, heterogenih podataka je ključno za istraživanje AMR-a, posebno kada se razmatra interakcija između kohabitirajućih bakterija, posebno u ekološkim okruženjima gde se javlja selekcija otpornosti koju pokreće zajednica.
„Sve u svemu, ovaj rad je takođe pokazao da istraživanje pojedinačnih bakterijskih vrsta uzetih u izolaciji možda neće pružiti dovoljno sveobuhvatnu sliku ili mehanizme koji su u osnovi pobune i širenja AMR-a u stočarstvu, što potencijalno dovodi do potcenjivanja pretnje po zdravlje ljudi. „
