• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
03.04.2017
ФизТех
417

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 15:03
Дарья Боголюбова

Огромное число экзопланет, формально лежащих в зоне обитаемости, на деле могут быть малопригодными для жизни, полагают авторы новой научной работы. Причем виноват в этом весьма неожиданный фактор переменного тока.

23 февраля
Полина

Многие родители стремятся отдать детей в двуязычную школу, чтобы те развивались лучше и быстрее. Однако такое образование способно даже навредить ребенку, показало исследование.

Позавчера, 08:56
Михаил Орлов

Змеи — широко распространенные и разнообразные рептилии, которые очень близки ящерицам и в ходе эволюции произошли именно от них. Среди более четырех тысяч видов змей есть жители почти всех континентов и крупных островов, освоившие самые разнообразные экологические ниши и способные питаться почти кем угодно. Авторы новой статьи в Science проанализировали геномы более тысячи видов чешуйчатых (змей и ящериц), данные об их рационе и объяснили, как возникло уникальное разнообразие змей.

Позавчера, 15:03
Дарья Боголюбова

Огромное число экзопланет, формально лежащих в зоне обитаемости, на деле могут быть малопригодными для жизни, полагают авторы новой научной работы. Причем виноват в этом весьма неожиданный фактор переменного тока.

23 февраля
Полина

Многие родители стремятся отдать детей в двуязычную школу, чтобы те развивались лучше и быстрее. Однако такое образование способно даже навредить ребенку, показало исследование.

Позавчера, 08:56
Михаил Орлов

Змеи — широко распространенные и разнообразные рептилии, которые очень близки ящерицам и в ходе эволюции произошли именно от них. Среди более четырех тысяч видов змей есть жители почти всех континентов и крупных островов, освоившие самые разнообразные экологические ниши и способные питаться почти кем угодно. Авторы новой статьи в Science проанализировали геномы более тысячи видов чешуйчатых (змей и ящериц), данные об их рационе и объяснили, как возникло уникальное разнообразие змей.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: