Los viajeros de todo el mundo recogen muchos genes que promueven la resistencia microbiana

Crédito: Pixabay / CC0 Public Domain

Una nueva investigación, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis, sugiere que pueden estar ingresando a su comunidad nuevas y letales cepas de gérmenes resistentes a los antimicrobianos, como polizones en las entrañas de los viajeros internacionales.


“Incluso antes de la pandemia de COVID-19, sabíamos que los viajes internacionales estaban contribuyendo al rápido aumento y propagación global de la resistencia a los antimicrobianos”, dijo Alaric D’Souza, Ph.D. Estudiante de la Universidad de Washington y primer coautor del estudio que se publicará el 6 de junio en يونيو Genómica. “Pero lo nuevo aquí es que hemos encontrado varios genes completamente nuevos asociados con la resistencia a los antimicrobianos que apuntan a un problema preocupante en el horizonte”.

La investigación confirma que los viajeros internacionales a menudo regresan a casa con una recompensa inesperada de nuevas cepas bacterianas que luchan entre las miles que normalmente viven dentro del microbioma intestinal.

La pobreza, el saneamiento deficiente y las prácticas agrícolas cambiantes han convertido a muchas regiones en desarrollo de bajos ingresos en focos de enfermedades transmitidas por bacterias, incluidas infecciones que son cada vez más resistentes a una variedad de tratamientos con antibióticos.

La alta densidad de población hace que sea fácil compartir estas bacterias entre los residentes de la comunidad y los viajeros a través de la exposición a agua potable y alimentos contaminados, o baños, restaurantes, habitaciones de hotel y transporte público mal desinfectado. En casa, los viajeros corren el riesgo de transmitir esta nueva bacteria a familiares, amigos y otros residentes de la comunidad.

La investigación, realizada con la Universidad de Maastricht en los Países Bajos, involucró el análisis de comunidades bacterianas en el microbioma intestinal de 190 adultos holandeses antes y después de viajar a una de las cuatro regiones internacionales donde la prevalencia de genes de resistencia es alta: Sudeste de Asia, Sur de Asia, Norte de África. y África Oriental.

Las muestras de heces analizadas como parte del estudio se seleccionaron al azar a partir de una investigación multicéntrica más amplia de aproximadamente 2.000 viajeros holandeses, en su mayoría turistas, conocida como el estudio Multi-Resistant Bacteria Transport Post-Travel (COMBAT).

“Encontramos aumentos significativos relacionados con los viajes en la adquisición, abundancia y diversidad de genes de resistencia codificados por bacterias endémicas del área visitada”, dijo D’Souza. “Estos hallazgos brindan un fuerte apoyo para los viajes internacionales como vector para la propagación global de genes de resistencia a los antimicrobianos clínicamente importantes y destacan la necesidad de una vigilancia más amplia de las bacterias resistentes a los antimicrobianos en los microbiomas intestinales de los viajeros que regresan”.

El nuevo estudio fue diseñado por los coautores principales John Benders, microbiólogo médico de la Universidad de Maastricht, y Gautam Dantas, PhD, profesor de patología e inmunología en la Universidad de Washington. Manish Bolchandani, Ph.D., miembro del laboratorio Dantas en acción y graduado en 2020 del programa de doctorado de la universidad en Biología de Sistemas Computacionales, también es el primer autor del artículo.

La Organización Mundial de la Salud, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Y otras agencias han descrito la rápida propagación de la resistencia a los antimicrobianos como una de las amenazas para la salud pública más graves que enfrenta el mundo ahora: una catástrofe médica inminente que podría superar el caos provocado por la pandemia de COVID-19.

“Si bien los estudios anteriores escanearon muestras de heces de los viajeros en busca de bacterias resistentes a los antimicrobianos conocidas, usamos una combinación de secuenciación completa de escopeta metagenómica y metagenómica funcional para identificar genes conocidos y nuevos que codifican la resistencia a los antimicrobianos”, dijo Dantas.

Las técnicas genómicas más tradicionales buscan firmas genéticas distintas de patógenos individuales. Pero tales pruebas solo pueden encontrar patógenos conocidos, mientras que la secuenciación metagenómica puede identificar todos los organismos presentes en una muestra determinada: bacterias buenas, bacterias peligrosas e incluso bacterias completamente nuevas.

En total, los investigadores descubrieron 121 genes de resistencia a los antimicrobianos en los microbiomas intestinales de 190 viajeros holandeses. Más del 40% de estos genes de resistencia (51 de ellos) solo se detectaron utilizando la tecnología metagenómica más sensible, lo que indica que los enfoques más tradicionales han pasado por alto genes potencialmente peligrosos.

Igualmente preocupante, los resultados del estudio confirmaron que 56 genes únicos de resistencia a los antimicrobianos se han convertido en parte de los microbiomas intestinales de los viajeros durante sus viajes al extranjero, incluidos varios genes de resistencia mutados de alto riesgo, como las β-lactamasas extensas (BLEE). gen de resistencia a la colistina transmitido, mcr-1.

La resistencia a los antibióticos betalactámicos aparece en todo el mundo y confiere una resistencia generalizada al tratamiento con penicilina y otros antibióticos importantes.

Los genes mcr-1 protegen a las bacterias de otro fármaco antimicrobiano llamado colistina, que es un tratamiento de último recurso para las infecciones causadas por bacterias gramnegativas multirresistentes. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) advierten que si la resistencia a la colistina se propaga a bacterias que son resistentes a otros antibióticos, esas bacterias podrían causar una infección que realmente no se puede tratar.

Debido a que el análisis metagenómico permite a los investigadores estudiar todas las bacterias y genes en un conjunto de muestras de microbioma intestinal como un grupo grande y mixto de organismos, también brinda la oportunidad de explorar las complejas interacciones ambientales entre estos organismos.

Si bien las bacterias pueden desarrollar lentamente resistencia por exposición repetida a antibióticos a lo largo del tiempo, diversas comunidades bacterianas también comparten genes de resistencia a los antimicrobianos a través de un proceso más rápido conocido como transferencia horizontal, generalmente mediante el intercambio de elementos genéticos móviles que permiten que los extractos de ADN salten de una bacteria a otra.

“Debido a que los genes que codifican la resistencia a diferentes clases de antibióticos a menudo se encuentran en el mismo móvil, el intercambio horizontal único tiene el potencial de convertir bacterias que antes eran susceptibles a los antibióticos en un organismo resistente a múltiples fármacos”, dijo Dantas.

Los investigadores también utilizaron técnicas metagenómicas para recopilar información contextual importante sobre la ubicación y función del gen de resistencia.

“Hubo una asociación significativa entre los genes de resistencia y los elementos genéticos móviles, que es una forma inicial en la que los genes de resistencia se propagan entre las bacterias”, dijo D’Souza. “Aunque nuestro estudio no pudo demostrar que los genes de resistencia sean transportados por bacterias patógenas, esto es claramente posible. Además, los viajeros internacionales tienen el potencial de introducir genes de resistencia en sus comunidades cuando regresan a casa, y los estudios futuros abordan esta posibilidad”. Directamente es una prioridad “.

Dantas agregó: “La identificación de nuevas bacterias y genes de resistencia a los antimicrobianos podría desempeñar un papel importante para frenar la propagación global de la resistencia y orientar los tratamientos potenciales para enfermedades relacionadas. Nuestro estudio sienta las bases para esos esfuerzos al proporcionar información sobre los mecanismos genéticos que subyacen a la rápida adquisición e intercambio de genes de resistencia a los antimicrobianos a través de los microbios intestinales de las personas durante los viajes internacionales “.


Las bacterias secuenciadas por genes en el entorno natural arrojan nueva luz sobre la resistencia a los antimicrobianos


Proporcionado por la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington الطب

La frase: Los viajeros globales capturan varios genes que promueven la resistencia microbiana (2021, 7 de junio) Obtenido el 7 de junio de 2021 de https://phys.org/news/2021-06-global-numerous-genes-microbial-resistance.html

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