Карта стійкості мікробів до антибіотиків

12.04.2017

Російські вчені створили інтерактивну світову карту резистентності мікробіоти кишечника до антибіотиків. ResistoMap допоможе виявити національні особливості в споживанні антибіотиків і контролювати лікарську стійкість в глобальному масштабі. Технологія представлена ​​в журналі Bioinformatics , А сам ресурс доступний за адресою http://resistomap.rcpcm.org /. Коротко про підсумки роботи повідомляє прес-реліз Московського-фізико технічного інституту.

Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) в 2014 році в своїй доповіді вперше позначила проблему стійкості до антибіотиків як серйозну небезпеку здоров'ю людей. «У зв'язку з відсутністю оперативних та злагоджених дій, наш світ вступає в епоху, коли антибіотики втрачають ефективність, і звичайні інфекції і невеликі травми, які можна було виліковувати протягом багатьох десятиліть, зараз починають знову вбивати», - сказав помічник генерального директора ВООЗ по безпеки охорони здоров'я Кейджі Фукуда. Мікробна лікарська стійкість викликана широким неконтрольованим використанням антибіотиків в медицині та сільському господарстві: прогнозується, що до 2050 року близько 10 мільйонів чоловік будуть вмирати щорічно через причин, пов'язаних з лікарською стійкістю. Російські вчені з Федерального науково-клінічного центру фізико-хімічної медицини, Московського фізико-технічного інституту та Лабораторії даних створили ResistoMap - веб-інтерактивну візуалізацію кишкового резістома (від лат. Resisto - пручаюся) - присутності генів лікарської стійкості до дії антибіотиків в мікробіоти кишечника людини . Навігаційний шар географічної карти дозволяє сформулювати гіпотези щодо глобальних тенденцій стійкості до антибіотиків і зіставити особливості резістома кишечника з національними практиками щодо застосування ліків.

Чому мікробіота?

Мікробіота (мікробіом, мікрофлора) людини - це сукупність всіх мікроорганізмів в тілі людини. З усіх органів, тканин і середовищ організму мікрофлора кишечника є домінуючою за чисельністю. Наукові дослідження останніх років показали, що за своєю важливістю для життя людини мікробіота кишечника є ще одним органом, що складається з величезної кількості бактерій, - як прикріплених до стінки кишечника, так і живуть в його просвіті. Залишаючись невидимим, цей «орган» важить близько двох кілограмів і налічує близько 1013 (десяти трильйонів) клітин мікроорганізмів. За даними молекулярно-генетичних досліджень видовий склад мікрофлори стабільний в часі, але здатний сильно змінюватися при різкій зміні дієти або прийомі антибіотиків. Кишкова співтовариство являє собою складну екосистему з сотень видів, в геномах яких закодовано на два порядки більше генетичної інформації, ніж у геномі людини. Сукупність цих геномів - метагеном - містить, в тому числі, "поведінковий код" для членів спільноти, що визначає їх харчові та інші зв'язки між собою і зовнішнім світом. Правильний обмін речовин, здорові судини, нормальне травлення, стійкість до зовнішніх інфекцій (стан імунітету) людини багато в чому визначається стабільністю, можна сказати, «здоров'ям» його мікрофлори.

Пул генів антибіотикорезистентності (дають бактеріям стійкість до дії препарату), рівень якого збільшується під час лікування антибіотиками, потенційно є «коромислом» в передачі цих генів патогену і має серйозні наслідки як для окремої людини, так і для суспільства в цілому. Аналіз функціонального складу мікробіоти з використанням метагеноміка дозволяє оцінити поширеність генів стійкості в мікробіоти людини і, таким чином, в перспективі забезпечити індивідуальний прогноз щодо можливості мікробіоти людини внести вклад в стійкість патогенів. До теперішнього моменту опубліковані обширні обсяги метагеномного даних по мікробіоти кишечника, які дають можливість оцінити розкид структури резістома у здорового населення країн світу, а також у пацієнтів з різними захворюваннями.

ResistoMap містить два основних інтерактивних робочих поля - географічну і теплову карти. Користувач може вибрати потрібну групу антибіотиків або країну, які будуть відображатися в тепловій карті, і отримати зріз резістома. Дані можуть бути відфільтровані по країнам, статтю, віком та діагнозу. На даний момент розробниками проаналізовані на предмет рівня резістома дані для більш ніж 1600 чоловік з 12 досліджень, що охоплюють 15 країн, при цьому для користувачів ресурсу є можливість додавання на карту резістома нових опублікованих даних в єдиному форматі.

Особливості різних країн

Використовуючи ResistoMap, можна оцінити глобальну зміну потенціалу резистентності до різних груп антибіотиків і вивчити зв'язки між специфічними лікарськими засобами та клінічними факторами. Наприклад, метагеноми датчан, як правило, демонструють найнижчий рівень резістома серед європейських груп, тоді як французькі зразки мають найвищі рівні, особливо фторхінолонів, антибактеріальних лікарських засобів широкого спектра дії. Це узгоджується з тим фактом, що Франція має найвищий загальний рівень використання антибіотиків в Західній Європі, а Данія і Німеччина - країни, де застосування протимікробних препаратів помірковано як в охороні здоров'я, так і в сільському господарстві. З іншого боку, китайське і російське населення має більш високий рівень резістома - ймовірно, через менш жорстких правил застосування антибіотиків, частого призначення антибіотиків широкого спектру, а також легкої доступності антибіотиків без рецепта. Найнижчі рівні резистентності мікробіоти спостерігаються у ізольованій популяції індіанців з Венесуели, практично не мають контактів з населенням розвинених країн. Аналіз виявляє деякі нові тенденції, які очікують подальшого тлумачення з клінічної точки зору.

Костянтин Яригін, один з авторів розробки: «Ми припускаємо, що розвідувальний аналіз глобального ландшафту антимікробної стійкості кишкової мікробіоти з використанням ResistoMap підкаже дослідникам нові ідеї про те, як оптимізувати схеми застосування антибіотиків в медицині, а також в сільському господарстві».

Що ж робити читачам?

Які правила слід дотримуватися при лікуванні антибіотиками, щоб не програти нашу битву з бактеріями? Найважливіше правило - застосовувати антибіотики суворо за призначенням лікаря, проводити лікування до кінця (навіть якщо симптоми спали раніше) і не зменшувати призначені лікарем дозування. За даними російських досліджень, кожна четверта мама не доводить курс антибіотиків, прописаних її дитині, до кінця. У той же час не можна затягувати прийом на більш тривалий термін - це дає інфекції додатковий шанс знайти спосіб боротьби з препаратом. Тільки «золота середина» здатна ефективно зупинити інфекцію. Антибіотики вузького спектра, тобто діючі на обмежене число бактерій, безпечніше і краще препаратів широкого спектра. При можливості точної ідентифікації збудника інфекції чим точніше вплив, тим менше шансів на виживання патогенних бактерій.

джерела:

1. polit.ru