Wetenschap
Krediet:Universiteit van Newcastle
Antibioticaresistente genen (ARG's) die voor het eerst werden gedetecteerd in het stedelijke India, zijn gevonden 8, 000 mijl verderop in een van de laatste 'ongerepte' plekken op aarde, een nieuwe studie heeft aangetoond.
Bodemmonsters genomen in de Kongsfjorden-regio van Svalbard hebben nu de verspreiding van blaNDM-1 in het Hoge Noordpoolgebied bevestigd - een ARG die oorspronkelijk werd aangetroffen in Indiase klinische omgevingen, die voorwaardelijk zorgt voor multidrug-resistentie (MDR) in micro-organismen.
De wereldwijde verspreiding van blaNDM-1 en andere MDR-genen is een groeiend probleem omdat ze zich vaak richten op "laatste redmiddel"-klassen van antibiotica, inclusief Carbapenems.
Gedragen in de darmen van dieren en mensen, het onderzoeksteam, onder leiding van professor David Graham van de Universiteit van Newcastle, zeggen dat blaNDM-1 en andere medisch belangrijke ARG's werden gevonden in Arctische bodems die waarschijnlijk verspreid waren in de uitwerpselen van vogels, andere dieren in het wild en menselijke bezoekers van het gebied.
"Polaire regio's behoren tot de laatst veronderstelde ongerepte ecosystemen op aarde, een platform bieden voor het karakteriseren van achtergrondresistentie uit het pre-antibiotische tijdperk waartegen we de mate van progressie van AR 'vervuiling' konden begrijpen, " zegt professor Graham, een milieu-ingenieur aan de universiteit van Newcastle die 15 jaar heeft besteed aan het bestuderen van de overdracht van antibioticaresistentie in het milieu over de hele wereld.
"Maar minder dan drie jaar na de eerste detectie van het blaNDM-1-gen in de oppervlaktewateren van stedelijk India, vinden we ze duizenden kilometers verderop in een gebied waar de menselijke impact minimaal is geweest.
"De aantasting van gebieden zoals het Noordpoolgebied versterkt hoe snel en ingrijpend de verspreiding van antibioticaresistentie is geworden, bevestigende oplossingen voor AR moeten in globale termen worden bekeken in plaats van alleen in lokale termen."
Bezorgdheid over de verspreiding van antibioticaresistente (AR) genen
Toenemende antibioticaresistentie is een wereldwijde gezondheidscrisis. Een voorbeeld is NDM-1, dat is een eiwit dat resistentie kan verlenen aan een reeks bacteriën. NDM-1 werd voor het eerst geïdentificeerd in New Delhi en gecodeerd door het resistente gen blaNDM-1.
Stammen die blaNDM-1 dragen, werden voor het eerst gevonden in klinische settings in 2008, maar tegen 2010 werd blaNDM-1 gevonden in oppervlaktewateren in Delhi. Vanaf dat moment, het resistente gen is gevonden in meer dan 100 landen, inclusief nieuwe varianten.
Er zijn momenteel weinig antibiotica om bacteriën te bestrijden die resistent zijn tegen carbapenems - nog steeds een antibioticaklasse in laatste instantie - en de wereldwijde verspreiding van blaNDM-1 en verwante ARG's is een punt van zorg.
"Wat mensen hebben gedaan door overmatig gebruik van antibiotica op wereldschaal, is de snelheid van evolutie versnellen, het creëren van een nieuwe wereld van resistente soorten die nooit eerder bestonden, " legt Bram uit.
"Door het overmatig gebruik van antibiotica, fecale lozingen en verontreiniging van drinkwater, we hebben bijgevolg de snelheid verhoogd waarmee superbacteriën kunnen evolueren.
"Bijvoorbeeld, wanneer een nieuw medicijn wordt ontwikkeld, natuurlijke bacteriën kunnen zich snel aanpassen en resistent worden; daarom zijn er maar heel weinig nieuwe medicijnen in de pijplijn, omdat het gewoon niet kosteneffectief is om ze te maken."
Benchmark voor het volgen van weerstand
Vandaag gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Milieu Internationaal , dit laatste onderzoek is uitgevoerd door een internationaal team van experts van de universiteiten van Newcastle, York en Kansas en de Chinese Academie van Wetenschappen in Xiamen, en werd gefinancierd door de UK Natural Environmental Research Council en andere instanties.
Analyse van het geëxtraheerde DNA uit veertig bodemkernen op acht locaties langs Kongsfjorden, in totaal werden 131 ARG's gedetecteerd.
"De gedetecteerde resistentiegenen werden geassocieerd met negen belangrijke antibioticaklassen, inclusief aminoglycosiden, macroliden en β-lactams, die worden gebruikt om veel infecties te behandelen. Als voorbeeld, een gen dat MDR verleent bij tuberculose werd in alle kernen gevonden, terwijl blaNDM-1 werd gedetecteerd in meer dan 60% van de bodemkernen in het onderzoek.
"Deze bevinding heeft enorme implicaties voor de wereldwijde AR-verspreiding, " waarschuwt Graham. "Een klinisch belangrijk ARG afkomstig uit Zuid-Azië is duidelijk niet 'lokaal' in het Noordpoolgebied."
"Het identificeren van een ARG 'gradiënt' in het hele studielandschap, die varieert als een functie van de impact van mens en dier, laat zien dat er nog steeds geïsoleerde Polar-locaties zijn waar ARG-niveaus zo laag zijn dat ze de basislijn van antimicrobiële resistentie van de natuur kunnen bieden, ' zegt Bram.
"De gradiënt van resistentiegenen weerspiegelt nauw de overeenkomstige indicatoren van afvalstoffen in de geochemie, wat een nieuwe basis suggereert voor het identificeren van sites voor verder AMR-onderzoek", voegt hoofdauteur toe, Dr. Clare McCann, van de Universiteit van Newcastle.
"De enige manier waarop we deze strijd kunnen winnen, is door alle wegen te begrijpen die leiden tot antibioticaresistentie.
Duidelijk, verbeterd antibioticabeheer in de geneeskunde en de landbouw is cruciaal, maar het is ook van cruciaal belang om te begrijpen hoe resistentieoverdracht door water en bodem plaatsvindt. We stellen dat een beter afvalbeheer en een betere waterkwaliteit op wereldschaal een belangrijke stap is."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com