Ученые создали географическую веб-карту устойчивости к антибиотикам — Naked Science
11 минут
ФизТех

Ученые создали географическую веб-карту устойчивости к антибиотикам

Российские ученые создали интерактивную карту резистентности (устойчивости) микробиоты кишечника к антибиотикам. ResistoMap «мыслит» в мировом масштабе, так что с ее помощью можно выявить особенности употребления антибиотиков для каждой отдельной страны

Тесты на устойчивость к антибиотикам: Бактерии высевают штрихами на чашках с белыми дисками, пропитанными антибиотиком. Чистые кольца, как на чашке слева, показывают, что бактерии не выросли — что свидетельствует об отсутствии устойчивости у этих бактерий. Бактерии на чашке справа полностью восприимчивы только к трем из семи протестированных антибиотиков
Тесты на устойчивость к антибиотикам: Бактерии высевают штрихами на чашках с белыми дисками, пропитанными антибиотиком. Чистые кольца, как на чашке слева, показывают, что бактерии не выросли — что свидетельствует об отсутствии устойчивости у этих бактерий. Бактерии на чашке справа полностью восприимчивы только к трем из семи протестированных антибиотиков / Википедия

Напомним, что в 2014 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) впервые обозначила проблему устойчивости к антибиотикам как серьезную опасность для здоровья людей. «В связи с отсутствием оперативных и согласованных действий наш мир вступает в эпоху, когда антибиотики теряют эффективность и обычные инфекции и небольшие травмы, которые можно было излечивать в течение многих десятилетий, сейчас начинают снова убивать», – заявил тогда помощник генерального директора ВОЗ по безопасности здравоохранения Кейджи Фукуда. Микробная лекарственная устойчивость вызвана повсеместным неконтролируемым использованием антибиотиков в медицине и сельском хозяйстве. Эксперты утверждают, что к 2050 году это приведет к тому, что смертность составит примерно 10 млн человек ежегодно.

Российские ученые из Федерального научно-клинического центра физико-химической медициныМосковского физико-технического института и Лаборатории данных создали ResistoMap – интерактивную визуализацию кишечного резистома (от лат. resisto – сопротивляюсь) – присутствия генов лекарственной устойчивости к действию антибиотиков в микробиоте кишечника человека. Навигация карты позволяет сформулировать гипотезы относительно глобальных тенденций устойчивости к антибиотикам и сопоставить особенности резистома кишечника с национальными практиками по применению лекарств.

Микробиота (микробиом, микрофлора) – это совокупность всех микроорганизмов в теле человека. Из всех органов, тканей и сред организма микрофлора кишечника является доминирующей по численности и крайне важной для его жизнеобеспечения. Оставаясь невидимым, этот «орган» весит около двух килограммов и насчитывает порядка десяти триллионов клеток микроорганизмов.

По данным молекулярно-генетических исследований, видовой состав микрофлоры стабилен во времени, но способен сильно меняться при резком изменении диеты или приеме антибиотиков. Кишечное сообщество представляет собой сложную экосистему из сотен видов, в геномах которых закодировано на два порядка больше генетической информации, чем в геноме человека. Совокупность этих геномов – метагеном – содержит в том числе «поведенческий код» для членов сообщества, определяющий их пищевые и другие связи между собой и внешним миром. Правильный обмен веществ, здоровые сосуды, нормальное пищеварение, устойчивость к внешним инфекциям (состояние иммунитета) человека во многом определяется стабильностью и «здоровьем» его микрофлоры.

Пул генов (генофонд) антибиотикорезистентности (гены, ответственные за устойчивость бактерий к действию препарата), уровень которого увеличивается во время лечения антибиотиками, потенциально является «коромыслом» в передаче этих генов патогену и имеет серьезные последствия как для отдельного человека, так и для общества в целом. Анализ функционального состава микробиоты с использованием метагеномики позволяет оценить распространенность генов устойчивости в микробиоте человека и, таким образом, в перспективе обеспечить индивидуальный прогноз для способности микробиоты человека внести вклад в устойчивость патогенов. К настоящему моменту опубликованы обширные объемы метагеномных данных по микробиоте кишечника, которые дают возможность оценить разброс структуры резистома у здорового населения стран мира, а также у пациентов с различными заболеваниями.

Ученые создали географическую веб-карту устойчивости к антибиотикам
Кишечная микробиота

ResistoMap содержит два основных интерактивных рабочих поля: географическую и тепловую карты. Пользователь может выбрать интересующую группу антибиотиков или страну и получить срез резистома. Таким образом, данные могут быть отфильтрованы по странам, полу, возрасту и диагнозу. В настоящий момент по фактору уровня резистома проанализированы данные для более чем 1600 человек, охватывающие 15 стран. При этом для пользователей ресурса имеется возможность добавления на карту резистома новых опубликованных данных в едином формате.

Используя ResistoMap, можно оценить глобальное изменение потенциала резистентности к различным группам антибиотиков и изучить связи между специфическими лекарственными средствами и клиническими факторами. Например, метагеномы датчан, как правило, демонстрируют самый низкий уровень резистома среди европейских групп, тогда как французские образцы имеют самые высокие уровни, особенно фторхинолонов (антибактериальных лекарственных средств широкого спектра действия).

Это согласуется с тем фактом, что Франция имеет самый высокий уровень использования антибиотиков в Западной Европе, а в Дании и Германии применение противомикробных препаратов распространено значительно меньше – как в здравоохранении, так и в сельском хозяйстве. С другой стороны, китайское и русское население имеет более высокий уровень резистома – вероятно, ввиду менее жестких правил применения антибиотиков, частого назначения антибиотиков широкого спектра, а также легкой доступности этих препаратов (многие из них можно получить без рецепта врача). Самые низкие уровни резистентности микробиоты наблюдаются у изолированной популяции индейцев Венесуэлы, практически не имеющих контактов с населением развитых стран. Анализ выявляет некоторые новые тенденции, которые ожидают дальнейшего толкования с клинической точки зрения.

Разработчики уверены, что ResistoMap поможет не только в анализе данных по устойчивости микроорганизмов к антибиотикам, но и в конечном итоге поспособствует разрешению проблемы. «Мы предполагаем, что разведочный анализ глобального ландшафта антимикробной устойчивости кишечной микробиоты с использованием ResistoMap подскажет исследователям новые идеи о том, как оптимизировать схемы применения антибиотиков в медицине, а также в сельском хозяйстве», – заявил один из авторов разработки Константин Ярыгин.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Вчера, 10:26
9 минут
НИУ ВШЭ

Психолингвисты из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Городского университета Нью-Йорка и Университета Штутгарта выяснили, чем отличается чтение на русском языке у разных групп читателей. Для этого они впервые использовали новый для билингвизма метод сравнения движения глаз взрослых носителей русского языка, русскоязычных детей и взрослых билингвов с разным уровнем владения языком.

Вчера, 16:35
9 минут
Мария Азарова

Шотландские исследователи провели когортный анализ: они сравнили риск госпитализации при заражении индийским и британским штаммами коронавируса, а также определили, кого вариант из Индии поражает чаще всего.

Вчера, 21:06
12 минут
Василий Парфенов

Немецко-российская группа ученых проверила при помощи моделирования противоречивую гипотезу о природе циклов солнечной активности. Результатом симуляции стали сразу несколько любопытных ответов. Во-первых, оказалось, что все краткосрочные циклы длительностью до пары сотен лет объясняются внешними причинами, а не внутренней природой звезды. Во-вторых, появился веский повод сомневаться даже в теоретической возможности долгосрочных предсказаний изменений активности магнитного поля Солнца.

12 июня
58 минут
Николай Цыгикало

Грохот уходящих в космос ракет, гигантские столбы огня, колоссальная сила, превосходящая силу тяжести. Форсажный рев боевых самолетов. Самое громкое и мощное силовое устройство человека. Все это — канал особой формы и особых свойств, радикально изменивший человечество. В чем его суть и как происходит трудное рождение сверхзвука — читайте в нашем материале.

15 июня
4 минуты
Сергей Васильев

Галактические нити крупномасштабной структуры Вселенной тянутся на сотни миллионов световых лет — и, как оказалось, вращаются, увлекая в движение все свои галактики.

12 июня
9 минут
Василий Парфенов

Российские эпидемиологи считают, что в столице могла появиться своя разновидность вируса SARS-CoV-2. Кроме того, по мнению специалистов Центра имени Гамалеи, сейчас важным является индийский штамм коронавируса. По отношению к нему активность сывороток у вакцинированных и переболевших Covid-19 снижена в 2-3 раза.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

27 мая
51 минута
Александр Березин

Хотя в прессе много пишут об исключительно редких «побочках» от вакцин, практика показывает, что бояться надо совсем другого. Самым страшным врагом привитого остается... коронавирус. Даже после вакцин Pfizer или Moderna от него иногда умирают — и подобных случаев уже сотни. Разумеется, среди непривитых таких на порядки больше, но погибшим и членам их семей от этого не легче. Еще хуже то, что две из трех российских вакцин, похоже, защищают от ковида намного слабее Pfizer и Moderna. Это довольно странно с учетом того, что третий российский препарат в этом плане не уступает западным аналогам. Почему российские власти финансируют миллионные тиражи слабой вакцины, имея в распоряжении вполне полноценную?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: