Superbug-gen fundet et af de mest fjerntliggende steder på Jorden

Antibiotika-resistente gener (ARG'er), der først blev opdaget i urbane Indien, er blevet fundet 8, 000 miles væk på et af de sidste 'urørte' steder på jorden, har en ny undersøgelse vist.

Jordprøver taget i Kongsfjorden-regionen på Svalbard har nu bekræftet spredningen af ​​blaNDM-1 til det høje Arktis - en ARG, der oprindeligt blev fundet i indiske kliniske omgivelser, som betinget giver multilægemiddelresistens (MDR) i mikroorganismer.

Verdensomspændende spredning af blaNDM-1 og andre MDR-gener er en voksende bekymring, fordi de ofte er rettet mod "sidste udvej"-klasser af antibiotika, herunder carbapenemer.

Båret i tarmen på dyr og mennesker, forskerholdet, ledet af Newcastle Universitys professor David Graham, sige, at blaNDM-1 og andre medicinsk vigtige ARG'er blev fundet i arktisk jord, der sandsynligvis var spredt i fugles fæces, andre vilde dyr og mennesker, der besøger området.

"Polarområder er blandt de sidste formodede uberørte økosystemer på Jorden, at give en platform til at karakterisere baggrundsresistens før antibiotika-æraen, mod hvilken vi kunne forstå hastigheder for progression af AR 'forurening', " siger professor Graham, en miljøingeniør ved Newcastle University, som har brugt 15 år på at studere den miljømæssige overførsel af antibiotikaresistens rundt om i verden.

"Men mindre end tre år efter den første påvisning af blaNDM-1-genet i overfladevandet i det urbane Indien, finder vi dem tusindvis af kilometer væk i et område, hvor der har været minimal menneskelig påvirkning.

"Indgreb i områder som Arktis forstærker, hvor hurtig og vidtrækkende spredningen af ​​antibiotikaresistens er blevet, bekræftende løsninger til AR skal ses i globale snarere end blot lokale termer."

Bekymring over spredningen af ​​antibiotika-resistente (AR) gener

Øget antibiotikaresistens er en global sundhedskrise. Et eksempel er NDM-1, som er et protein, der kan give resistens i en række bakterier. NDM-1 blev først identificeret i New Delhi og kodet af det resistente gen blaNDM-1.

Stammer, der bærer blaNDM-1, blev først fundet i kliniske omgivelser i 2008, men i 2010 blev blaNDM-1 fundet i overfladevand i Delhi. Siden da, det resistente gen er fundet i over 100 lande, inklusive nye varianter.

Der er i øjeblikket få antibiotika til at bekæmpe bakterier, der er resistente over for carbapenemer - stadig en antibiotikaklasse af sidste udvej - og verdensomspændende spredning af blaNDM-1 og relaterede ARG'er er en bekymring.

"Hvad mennesker har gjort gennem overdreven brug af antibiotika på global skala er at accelerere udviklingshastigheden, skabe en ny verden af ​​resistente stammer, der aldrig har eksisteret før, " forklarer Graham.

"Gennem overforbrug af antibiotika, fækal udledning og forurening af drikkevand, vi har som konsekvens fremskyndet den hastighed, hvormed superbugs kan udvikle sig.

"For eksempel, når et nyt lægemiddel udvikles, naturlige bakterier kan hurtigt tilpasse sig og kan blive resistente; derfor er meget få nye lægemidler på vej, fordi det simpelthen ikke er omkostningseffektivt at lave dem."

Benchmark for sporing af modstand

Udgivet i dag i det akademiske tidsskrift Miljø International , denne seneste forskning blev udført af et internationalt team af eksperter fra universiteterne i Newcastle, York og Kansas og det kinesiske videnskabsakademi i Xiamen, og blev finansieret af UK Natural Environmental Research Council og andre agenturer.

Analyserer det ekstraherede DNA fra fyrre jordkerner på otte steder langs Kongsfjorden, i alt 131 ARG'er blev påvist.

"De påviste resistensgener var forbundet med ni store antibiotikaklasser, inklusive aminoglykosider, makrolider og β-lactamer, som bruges til at behandle mange infektioner. Som et eksempel, et gen, der giver MDR i tuberkulose, blev fundet i alle kerner, hvorimod blaNDM-1 blev påvist i mere end 60 % af jordkernerne i undersøgelsen.

"Dette fund har enorme konsekvenser for global AR -spredning, " advarer Graham. "En klinisk vigtig ARG, der stammer fra Sydasien, er tydeligvis ikke 'lokal' i Arktis."

"Identifikation af en ARG 'gradient' på tværs af studielandskabet, som varierer som funktion af menneskers og vilde dyrs påvirkning, viser, at der stadig er isolerede polare steder, hvor ARG-niveauerne er så lave, at de kan give naturens basislinje for antimikrobiel resistens, " siger Graham.

"Gradienten af ​​resistensgener afspejler tæt tilsvarende indikatorer for affald i geokemien, som foreslår et nyt grundlag for at identificere steder for yderligere AMR-forskning", tilføjer hovedforfatter, Dr. Clare McCann, fra Newcastle University.

"Den eneste måde, vi vil vinde denne kamp på, er at forstå alle veje, der fører til antibiotikaresistens.

Klart, forbedret antibiotikaforvaltning inden for medicin og landbrug er afgørende, men det er også vigtigt at forstå, hvordan modstandstransmission sker gennem vand og jord. Vi hævder, at forbedret affaldshåndtering og vandkvalitet på global skala er et vigtigt skridt. "