Гены лекарственной устойчивости микробиоты свиней и бройлеров различаются в разных странах

Подготовила Елена Клещенко

По мнению ВОЗ, устойчивость бактерий к противомикробным препаратам (противомикробная резистентность, ПМР) — одна из главных угроз для здоровья человека. ВОЗ также утверждает, что злоупотребление антибиотиками в медицине и ветеринарии ухудшает ситуацию с ПМР. В рамках финансируемой Европейским Союзом программы Ecology from Farm to Fork of Microbial Drug Resistance and Transmission (EFFORT) исследователи под руководством Франка Аареструпа из Технического университета Дании собрали образцы более 9 000 свиней и цыплят из девяти стран Европы для метагеномного анализа. Исследователи охарактеризовали набор генов устойчивости в фекалиях животных. «Насколько нам известно, это исследование представляет собой самый крупный метагеномный ПМР-мониторинг сельскохозяйственных животных», — говорится в статье. Свежие образцы фекалий собрали в 359 свинофермах и птицефабриках. Риды картировали по базе данных ResFinder и другой базе данных, созданной для этого исследования и состоящей из генов ПМР, идентифицированных с помощью скрининга ДНК из окружающей среды.

В микробиоте свиней наблюдался более высокий уровень генов ПМР, чем у птиц; наибольшее количество генов ПМР обнаружено у итальянских свиней, наименьшее — у датской домашней птицы. У свиней наиболее распространенным фенотипом оказалась устойчивость к тетрациклину, затем шла устойчивость к макролидам. У домашней птицы отмечена устойчивость к тетрациклину и макролидам, а также к бета-лактамам и аминогликозидам.

Всего в данной работе обнаружили 407 генов резистентности. Кластерный анализ показал, что резистомы имеют видовую специфичность: в частности, исследователи обнаружили 33 основных гена ПМР у свиней и 49 у домашней птицы, из них общих — около двух десятков. Например, гены tet (W) и erm (B) были найдены у обоих видов, в то время как cat(pC194), catP и cat_2 чаще всего встречались в образцах итальянских свиней. Образцы также кластеризовались по странам происхождения, причем для образцов свиней эффект был более выраженным.

Что касается корреляции между использованием противомикробных препаратов и резистентностью — ген резистентности к колистину mcr-1, например, более распространен на болгарских и итальянских птицефабриках. Болгарские фермеры, участвовавшие в исследовании, не сообщали о применении полимиксина, но итальянские фермеры указали, что активно применяют его. В целом, исследователи отметили положительную связь между ветеринарным использованием антибиотиков в той или иной стране и распространением ПМР. При этом в странах со сходными стратегиями применения антибиотиков наблюдаются сходные резистомы. Так, в образцах кур в Испании, Италии, Польше и Бельгии чаще встречались гены Bla, что может быть связано с активным использованием фторхинолонов. Однако подобная связь наблюдается не для всех функционально определенных генов, возможно, потому, что некоторые гены могут функционировать только в организмах определенных хозяев.

На резистомы свиней и домашней птицы влиял также бактериальный состав микробиомов: сходные по видовому составу образцы, как правило, имели и сходные резистомы.

Источник

Patrick Munk et al. // Abundance and diversity of the faecal resistome in slaughter pigs and broilers in nine European countries // Nature Microbiology (2018) DOI: 10.1038/s41564-018-0192-9