Genetikai cserebere a túlélés reményében

Általános érvényű következtetések levonására nem alkalmas, de mindenképpen érdekes eredmény, hogy tíz kínai csirkefarmról és vágóhídról származó minták Escherichia coli- és Salmonella enterica-vizsgálata szerint ezek a baktériumok valamilyen módon genetikai információkat cserélnek. A genetikai cserebere eredménye a hatékonyabb antimikrobiá­lis rezisztencia.

CHINA-GUANGXI-RURAL INDUSTRIES (CN) Fotó: LU BOAN

Genetikusok évekkel ezelőtt felfedezték, hogy adott baktériumok úgynevezett mobilis genetikai elemek segítségével osztanak meg genetikai információkat. Nem teljesen ismert azonban, hogy a különböző baktériumfajok milyen mértékben teszik ezt meg egymás között, mivel a legtöbb kutatás egyetlen baktériumfajra összpontosított. Tania Dottorini, a Nottinghami Egyetem docense munkatársaival a kínai telepekről begyűjtött mintákban az Escherichia coli és a Salmonella enterica baktériumot elemezte. Mindkettő általában megtalálható a táplálékláncban – a két baktérium akár végzetes kimenetelű hasmenéses megbetegedést okozhat emberekben, különösen az alacsony és közepes jövedelmű országokban. (A kutatók a két baktériumot csirkeürülékből, tetemekből, tollakból, takarmányból, talajból és szennyvízből gyűjtötték be.)

A két fajban olyan genetikai elemeket találtak, amelyek kifejezetten az antimikrobiális rezisztenciához (AMR) kapcsolódnak. AMR-ről akkor beszélünk, ha a mikroorganizmusok olyan hatóanyagok jelenléte ellenére is képesek életben maradni, illetve szaporodni, amelyek rendes körülmények között gátlólag hatnak rájuk vagy elpusztítják őket. „Az Escherichia coli és Salmonella enterica AMR-rel kapcsolatos genetikai elemeinek ezt a megosztását korábban nem azonosították” – idézte a Dw.com Tania Dottorinit.

„A baktériumok genomjában lévő mobilis genetikai elemek kulcsfontosságú szerepet játszanak a baktériumok evolúciójában és hatással vannak az antibiotikum-rezisztenciára” – mondta a német lapnak Filipa Vale, a Lisszaboni Egyetem mikrobiológiai és genetika szakértője.

Miért fontos az antimikrobiális rezisztencia vizsgálata? Mert ezt a jelenséget tekintik a legnagyobb globális közegészségügyi fenyegetésnek. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) szerint a bakteriális AMR világszerte 1,27 millió halálesetet okozott 2019-ben, és ugyanabban az évben további 4,95 millió halálesethez járult hozzá. A WHO szerint ennek oka az antimikrobiális szerek emberekben, állatokban és növényekben való túlzott alkalmazása. Antimikrobiális szereket nemcsak az emberek bakteriális fertőzéseinek kezelésére használnak, de a haszonállatok, például a szarvasmarhák és a baromfik növekedésének elősegítésére is bevetik az állattelepeken.

Az életükért küzdő baktériumok természetesen védelmi mechanizmusokat fejlesztettek ki az antibiotikumokkal szemben, olyannyira, hogy egyes vegyületek sok betegség kezelésében hatástalanná válnak, még olyanok esetében is, mint a viszonylag ártalmatlan húgyúti fertőzések.
A kutatók mesterséges intelligencia segítségével határozták meg azokat a géneket és mutációkat, amelyek szoros összefüggést mutatnak az antimikrobiális rezisztenciával. A gépi tanulás eredményei azt mutatták, hogy a két faj génállományának van egy közös halmaza, amely erősen kapcsolódik az AMR-hez. Tania Dottorini azt is kiemelte, hogy a tanulmány csak két baktériumfajra koncentrált, de valószínűleg hasonló jelenséget tapasztalnának más baktériumfajok esetében is.

A kutatók a kínai eredményeket összehasonlították az Európában hasonló körülmények között tenyésző baktériu­mok genetikai állományával. Azt találták, hogy több genetikai elem található a Kínából származó mintákban, mint a hasonló európai környezetből származó mintákban. Tania Dottorini szerint a különbséget az antibiotikum-használat és a beavatkozási stratégiák eltérései magyarázhatják.

„Ezek az eredmények nagy valószínűséggel más földrajzi környezetekre is vonatkoznak, ahol a gazdálkodás és az antibiotikumok használata hasonló a kínaiaékhoz” – mondta Tania Dottorini. A brit egyetem docense szerint a jövőbeli kutatások szempontjából különösen érdekesek azok az alacsony, illetve közepes jövedelmű országok, ahol egyre intenzívebb gazdálkodási stratégiákat alkalmaznak, és az antimikrobiális szerek használatának szabályozása gyakran kevésbé szigorú, mint Európában. 

Németország korlátozza a felhasználást

A német BFR (Bundesinstitut für Risikobewertung) vizsgálata szerint Németországban 2018-tól csökkent az antibiotikum-használat a húsállatok tartásában, illetve a vágóhidakra kerülő állatokban kevesebb az antibiotikum-rezisztens kórokozó. A legkevesebb antibiotikumot a marhatartásban használták fel, ezt a sertéstartók követték, végül a baromfitartók voltak a legnagyobb arányú felhasználók. Az Ng.24.hu szerint minden állatcsoportban csökkent azon antibiotikumfélék alkalmazása, amelyek az emberi gyógyászatban is fontosak, ez pedig nagy előrelépés. A cél az, hogy a lehető legalacsonyabbra vigyék le e gyógyszerek felhasználását, mivel így lehet a legkönnyebben csökkenteni annak az esélyét is, hogy az állatokban rezisztens kórokozók alakuljanak ki, s azok átterjedjenek az emberre is.

Borítókép: Csirkefarm Kínában. Európában szigorúan szabályozzák az antibiotikumok felhasználását (Fotó: Europress/AFP)