抗生素消费目前不是氨基糖苷类耐药性传播的主要驱动因素

根据今天发表在eLife上的一项研究，抗生素耐药性的传播，即传染性细菌能够击败旨在它们的药物，可能主要不是由抗生素消费驱动的。

相反，该研究表明，1997年至2018年间整个欧洲抗生素耐药性的流行主要是通过生态系统之间的交流以及商品进口或旅行等人类交流来解释的。

研究结果支持这样一种观点，即基于减少抗生素使用的干预策略应该辅之以对交换的更强有力的控制，特别是在生态系统之间。

抗生素耐药性是当今全球公共卫生、粮食安全和全球发展面临的最大威胁之一。由于抗生素耐药性的蔓延，越来越多的感染，如和肺结核，越来越难以治疗，导致住院时间更长，费用增加，死亡率增加。

“许多公共卫生机构建议减少抗生素的使用，以应对耐药性带来的挑战，”共同作者，法国蒙彼利埃大学前博士生Léa Pradier解释说。Pradier与CNRS研究员Stéphanie Bedhomme一起进行了这项研究。

“然而，在某些情况下，发达国家减少了抗生素消费，并没有阻止抗生素抗性基因在细菌种群中的传播，这意味着其他因素也在起作用，”普拉迪尔继续说道。

为了解释这一点，Pradier和Bedhomme着手描述对一类称为氨基糖苷类抗生素的耐药性的遗传，地理和生态分布，并从这些信息中量化驱动抗生素耐药性传播的不同因素的相对贡献。

氨基糖苷类药物在人类中的临床应用有限，但通常是治疗多重耐药性感染的最后手段。它们也常用于治疗农场动物，这意味着对它们的抗药性对全球粮食安全构成重大威胁。

他们利用一种计算方法来筛选超过160，000个细菌基因组的遗传信息，寻找编码氨基糖苷类修饰酶(AME)的基因 - 氨基糖苷类抗生素耐药的最常见机制。他们在大约四分之一的基因组中检测到AME基因，以及来自所有(不包括南极洲)和所有调查生物群落的样本。大多数携带AME基因的细菌存在于临床样本(55.3%)，人类样本(22.1%)和农场样本(12.3%)中。

Pradier和Bedhommme随后专注于1997年至2018年AME基因在整个欧洲的分布，当时有最详细的数据。在此期间，氨基糖苷类药物的使用保持相对稳定，但各国之间差异很大。通过比较不同氨基糖苷类药物使用情况的国家之间AME基因的患病率，研究小组确定氨基糖苷类药物的消费只是一个次要的解释因素，对AME基因患病率几乎没有积极或定向影响。

相反，该数据集意味着人类通过贸易和迁徙进行的交流，以及生物群落之间的交流，解释了抗生素耐药性在时间、空间和生态学中建模时的大部分传播和维持。AME基因可以通过植物和动物产品，国际贸易和旅行者在上携带，然后可能通过称为水平基因转移的过程传播到当地的细菌菌株 - 生物体之间的遗传信息移动。

从植物，野生动物和土壤中采样的AME基因库与其他群落的重叠程度最强，这表明这些生物群落是AME基因传播的主要枢纽，无论是通过水平抗性基因转移还是通过抗性细菌运动。

研究结果表明，AME基因传播的最大原因是通过抗生素抗性细菌在生态系统和生物群落之间的移动。这种传播得到了移动遗传元件的帮助，这增加了基因组携带同一AME基因的多个拷贝的可能性。这增加了转移的AME基因的表达，并允许细菌通过重复的序列进化出新的抗生素抗性功能。

这些发现是初步的，受到使用公开可用数据的限制，而不是部署专用的抽样方法。此外，来自多个不同研究项目的遗传数据导致对工业化国家和具有临床兴趣的生物群落的抽样偏见，导致某些地点和生物群落被过度代表。

“我们的研究提供了AME基因的空间，时间和生态分布的广泛概述，并确定欧洲AME细菌的最新变异首先由生态学解释，然后是人类交流，最后是抗生素消费，”Bedhomme总结道。“虽然这项研究的结论不应该扩展到AME以外的抗生素基因，但所使用的方法可以很容易地应用于其他抗生素耐药性基因家族的进一步研究。

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