In einer kürzlich in der Zeitschrift Eurosurveillance veröffentlichten Studie untersuchen Forscher Antibiotikaresistenzgene (ARGs) und deren Mobilität in Bifidobacteriales- und Lactobacillales-Arten durch den Einsatz einer einheitlichen bioinformatischen Pipeline, um diese Bakterien aus Lebensmitteln und probiotischen Quellen zu isolieren.
In ihrer früheren Metagenomik-basierten Arbeit fanden die Forscher der aktuellen Studie heraus, dass eine beträchtliche Anzahl von ARGs, wahrscheinlich mobile ARGs, sowohl in fermentierten als auch in nicht fermentierten probiotischen Nahrungsergänzungen vorhanden sind. Dies ermöglicht den Eintritt dieser Bakterien in den Verdauungstrakt, wo sie auf nicht-pathogene oder fakultativ pathogene Bakterien übertragen werden könnten. Wenn diese probiotischen Bakterien den Darm besiedeln, könnten ihre antimikrobiellen Resistenzgene (AMR) zum Resistom des Darms beitragen.
Antibiotikaresistenz nimmt weltweit zu
Die Identifizierung potenzieller AMR-Quellen ist wichtig, da sie weltweit eine der größten Bedrohungen für die Behandlung zahlreicher übertragbarer Krankheiten bei Mensch und Tier darstellt. Der übermäßige Einsatz von Antibiotika (AMU) hat zu einem weltweiten Anstieg der AMR-Raten beigetragen. Trotz Maßnahmen zur Verringerung der AMU ist der übermäßige Einsatz von Antibiotika bei Tieren und Menschen in vielen Ländern nach wie vor gängige Praxis.
Bakterien erwerben AMR durch Mutationen oder horizontalen Gentransfer (HGT), wobei letzterer in erster Linie durch Transformation, Transduktion oder Konjugation erfolgt; dies kann jedoch auch durch die Übertragung kleiner Fragmente von Desoxyribonukleinsäure (DNA) zwischen zwei Bakterienarten geschehen. Andere Elemente, die die Übertragung von AMR-Genen fördern könnten, sind Plasmide und integrative mobile genetische Elemente (iMGEs).
Forschende untersuchten 12 probiotischen Bakterienarten
In der vorliegenden Studie verwenden die Forscher Next-Generation-Sequencing (NGS)-Daten zu 12 probiotischen Bakterienarten, die sie im Rahmen eines unsystematischen Screenings aus der PubMed-Datenbank abgerufen haben. Die vom Team verwendeten Schlüsselwörter umfassten „Joghurt“, „probiotisch“ und „Bakterien“ in englischen Veröffentlichungen mit relevanten Daten zu häufig verwendeten probiotischen Bakterienarten, die nach 2000 veröffentlicht wurden.
Die Forscher luden 2.244 Proben für 12 probiotische Arten von Interesse aus dem Repository des National Center for Biotechnology Information (NCBI) herunter. Zehn Arten wurden auch aus nicht fermentierten/fermentierten Lebensmitteln oder probiotischen Nahrungsergänzungsmitteln (FFPs) analysiert. Die Bioinformatik-Pipeline half den Forschern, die genetischen Daten nach ARGs zu durchsuchen und diejenigen zu identifizieren, die mobil sind.
Antibiotikaresistenzgene in den Proben gefunden
Die 1.452 Proben bildeten den endgültigen Analysesatz, da sie mindestens 80 % des Referenzgenoms enthielten. Auffallend ist, dass 579 Proben aus FFP-Isolaten bestanden, während die übrigen 559 bzw. 314 Proben aus dem Darm stammten bzw. aus anderen Quellen stammten.
Von den 579 FFP-Proben waren 169 ARG-positiv und wurden anschließend nach ihrem Herkunftsland stratifiziert. Probiotische Bakterienarten, die das Bakteriom essbarer Lebensmittel bilden, weisen also ARGs auf, von denen viele mobil sind. Folglich könnte die Aufnahme dieser Arten zum Auftreten und zur Verbreitung von AMR beitragen.
So waren beispielsweise Proben, die von L. lactis und B. animalis stammten, relativ reich an ARGs, während L. paracasei und L. casei-Stämme keine ARGs aufwiesen. Lactobacillus-Arten wie L. delbrueckii und L. brevis wiesen relativ seltener ARGs auf.
Trotz geringer und weniger diverser ARGs hatten 17 der 18 ARG-positiven Proben ARGs auf Plasmiden, während zwei Proben ARGs hatten, die von iMGEs flankiert waren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Arten potenziell mobil sind und daher erhebliche Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit haben können.
Die ARG, die in probiotischen Bakterienstämmen aus Produkten für den menschlichen Verzehr nachgewiesen wurden, beeinträchtigten die antibiotische Wirkung mehrerer Antibiotika für Mensch und Tier. Wichtig ist, dass sich nicht alle ARGs phänotypisch als AMR manifestieren.
Originalpublikation: Tóth AG et al. A survey on antimicrobial resistance genes of frequently used probiotic bacteria, 1901 to 2022. Eurosurveillance 2023. https://www.eurosurveillance.org/content/10.2807/1560-7917.ES.2023.28.14.2200272
Quelle: News-Medical.net
