Forskere finder sammenhæng mellem stigninger i lokal temperatur og antibiotikaresistens

Bakterier har længe været antaget at udvikle antibiotikaresistens, hovedsagelig på grund af gentagen eksponering gennem overordinering. Men kunne meget større miljøpres være på spil?

Forsøger at bedre forstå fordelingen af ​​antibiotikaresistens i hele USA, et tværfagligt team af epidemiologer fra Boston Children's Hospital og University of Toronto har fundet ud af, at højere lokale temperaturer og befolkningstætheder korrelerer med en højere grad af antibiotikaresistens i almindelige bakteriestammer. Resultaterne blev offentliggjort i dag i Natur klimaændringer .

"Klimaets virkninger bliver i stigende grad anerkendt i en række infektionssygdomme, men så vidt vi ved, er det første gang, det er blevet impliceret i fordelingen af ​​antibiotikaresistens over geografiske områder, " siger undersøgelsens hovedforfatter, Derek MacFadden, MD, en infektionssygdomsspecialist og forskningsstipendiat ved Boston Children's Hospital. "Vi fandt også et signal om, at sammenhængen mellem antibiotikaresistens og temperatur kunne være stigende over tid."

"Estimat uden for vores undersøgelse har allerede fortalt os, at der allerede vil være en drastisk og dødelig stigning i antibiotikaresistens i de kommende år, " siger avisens co-senior forfatter John Brownstein, Ph.D., der er Chief Innovation Officer og direktør for Computational Epidemiology Group ved Boston Children's og professor i pædiatri ved Harvard Medical School (HMS). "Men med vores resultater om, at klimaændringer kan forværre og accelerere en stigning i antibiotikaresistens, fremtidsudsigterne kan være væsentligt dårligere end hidtil antaget."

Under deres studie, holdet samlede en stor database med information om amerikansk antibiotikaresistens relateret til E. coli, K. pneumoniae, og S. aureus, trækker fra forskellige strømme af hospitalet, laboratorie- og sygdomsovervågningsdata dokumenteret mellem 2013 og 2015. Alt i alt, deres database omfattede mere end 1,6 millioner bakterielle patogener fra 602 unikke optegnelser på tværs af 223 faciliteter og 41 stater.

Ikke overraskende, når man ser på antibiotika-udskrivningsrater på tværs af geografiske områder, holdet fandt, at øget ordination var forbundet med øget antibiotikaresistens på tværs af alle de patogener, de undersøgte.

Derefter, sammenligne databasen med breddegradskoordinater samt middel- og middeltemperaturer, holdet fandt, at højere lokale gennemsnitlige minimumstemperaturer korrelerede stærkest med antibiotikaresistens. Lokale gennemsnitlige minimumstemperaturstigninger på 10 grader Celsius blev fundet at være forbundet med 4,2, 2,2 og 3,6 procent stigning i antibiotikaresistente stammer af E. coli, K. pneumoniae, og S. aureus, henholdsvis.

Endnu mere foruroligende, når man ser på befolkningstæthed, holdet fandt, at en stigning på 10, 000 mennesker pr. kvadratkilometer var forbundet med henholdsvis tre og seks procent stigning i antibiotikaresistens hos E. coli og K. pneumoniae, som begge er gramnegative arter. I modsætning, antibiotikumresistensen hos Gram-positive S. aureus så ikke ud til at være signifikant påvirket af befolkningstæthed.

"Befolkningstilvækst og stigninger i temperatur og antibiotikaresistens er tre fænomener, som vi ved, der i øjeblikket sker på vores planet, " siger studiets co-senior forfatter Mauricio Santillana, Ph.D., der er fakultetsmedlem i Computational Health Informatics Program ved Boston Children's og adjunkt ved HMS. "Men indtil nu, hypoteser om, hvordan disse fænomener forholder sig til hinanden, har været sparsomme. Vi er nødt til at fortsætte med at bringe tværfaglige teams sammen for at studere antibiotikaresistens i forhold til baggrunden for befolknings- og miljøændringer."

MacFadden siger, at transmissionsfaktoren er af særlig interesse for yderligere videnskabelig forskning.

"Når overførslen af ​​antibiotika-resistente organismer øges fra en vært til en anden, det samme gør muligheden for løbende evolutionær udvælgelse af resistens på grund af antibiotikabrug, " siger MacFadden. "Vi antager, at temperatur og befolkningstæthed kan virke for at lette overførslen og dermed stigninger i antibiotikaresistens."

"Bundlinjen er, at vores resultater fremhæver et dybt behov for at investere mere forskningsindsats i at forbedre vores forståelse af sammenhængen mellem infektionssygdomme, medicin og vores skiftende miljø, " slutter Brownstein.