Новый метод отслеживания показывает распространение антибиотикорезистентности в окружающей среде Гонконга

от

Группа исследователей из инженерного факультета Гонконгского университета (HKU) использовала городские генетические данные и разработала новый метод отслеживания на основе генома, чтобы точно выяснить, как бактерии, устойчивые к антибиотикам, и их гены устойчивости распространяются в окружающей среде Гонконга. Это исследование даёт важную информацию для разработки стратегий защиты общественного здоровья.

Под руководством профессора Тонга Чжана из Департамента гражданского строительства HKU учёные сосредоточились на кишечной палочке (Escherichia coli, E. coli) — распространённой бактерии, которая может развивать устойчивость к антибиотикам, в городских водах Гонконга, таких как реки и канализация. Они отслеживали как штаммы бактерий, так и небольшие фрагменты ДНК, называемые плазмидами, которые несут гены устойчивости. Это помогло им понять, как устойчивость может передаваться между людьми, животными и окружающей средой.

Используя передовую технологию секвенирования ДНК, называемую секвенированием длинных прочтений в нанопорах, команда проанализировала 1016 образцов E. coli, собранных в течение года. Эти образцы представляли различные типы изолятов E. coli, гены устойчивости и кольцевые плазмиды, что позволило исследователям провести сравнения с высоким разрешением в масштабах города.

Анализ показал, что многие изоляты E. coli из разных источников генетически схожи, и было обнаружено 142 случая, когда идентичные штаммы E. coli были найдены как у людей, так и в водах окружающей среды. Также были идентифицированы 195 плазмид, присутствующих во всех трёх секторах: человеческом, животном и окружающей среде. Это говорит о том, что гены устойчивости могут распространяться через мобильные ДНК. Лабораторные эксперименты подтвердили, что некоторые из этих плазмид могут передаваться между бактериями, что является доказательством мобильности бактерий между секторами.

Это исследование преобразует сложные генетические данные в практические инструменты, создавая новую количественную систему для изучения и измерения того, как различные среды связаны с точки зрения бактерий и генов устойчивости. Городские воды действуют как точки встречи, где бактерии и их гены устойчивости могут смешиваться и распространяться между людьми, животными и окружающей средой.

Д-р Сяоцин Сюй, первый автор исследования, опубликованного в Nature Communications, сказал: «Антимикробная устойчивость зависит не только от того, где находятся гены, но и от того, как они перемещаются между связанными средами. Количественная оценка экологической связанности между человеческой, животной и окружающей средами помогает объяснить пути распространения устойчивости и разработать более интегрированные стратегии наблюдения и вмешательства».

Почему это важно для общественного здравоохранения?

Когда среды взаимосвязаны, устойчивость может быстрее распространяться между людьми и окружающей средой. Полученные данные поддерживают разработку интегрированных систем мониторинга, которые объединяют данные из сточных вод, окружающей среды и клинических случаев. Это может помочь лицам, принимающим решения, обнаруживать сигналы раннего предупреждения и определять приоритетность плазмид и штаммов высокого риска для вмешательства. Кроме того, этот подход может быть адаптирован для других городов, помогая им создать стандартизированную систему наблюдения на основе генома в рамках концепции «Единое здоровье» для более эффективной оценки и управления рисками антибиотикорезистентности.

Предоставлено: [The University of Hong Kong](https://phys.org/partners/the-university-of-hong-kong/)

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте