Une analyse globale révèle que les bactéries des animaux alimentaires et des humains partagent des gènes de résistance grâce à l'utilisation d'antibiotiques agricoles, mettant en évidence un besoin urgent de repenser les réglementations des médicaments agricoles.
Étude: Les gènes de résistance ionophore NARA et le narb sont géographiquement répandus et liés à la résistance à des antibiotiques médicalement importants. Crédit d'image: Thammachak Sotiya / Shutterstock
Dans un article récent publié dans MSPhere, les chercheurs ont examiné la distribution globale de la résistance à l'ionophore conféré par deux gènes, NARA et NARB, et leurs liens génétiques avec des gènes associés à la résistance aux antimicrobiens (AMR). Ils ont constaté que 2 442 isolats bactériens de 51 pays contenaient du narab, souvent en conjonction avec des gènes qui confèrent une résistance aux antibiotiques humains critiques. Ces résultats mettent en évidence les risques significatifs de co-sélection de la RAM pertinente par l'homme par l'utilisation d'ionsophores dans l'agriculture.
Sommaire
Arrière-plan
Les ionophores sont des antibiotiques couramment utilisés dans l'agriculture animale, principalement comme des anti-coccidiens dans la volaille et pour la promotion de la croissance chez les bovins et les porcs. En 2022, ils représentaient 37% des antibiotiques utilisés chez les animaux producteurs de nourriture américains.
Parce que les ionophores ne sont pas utilisés en médecine humaine en raison de la toxicité, ils sont classés comme à faible risque pour contribuer à la RAM humaine et sont moins strictement régulés que les autres antibiotiques.
Cependant, des études récentes ont soulevé des inquiétudes selon lesquelles les ionophores pourraient indirectement favoriser la RAM par co-sélection. Cela peut se produire de deux manières: grâce à la liaison physique, où les gènes sont situés les uns des autres sur le même morceau d'ADN (comme un plasmide), ou lorsqu'ils sont présents dans le même génome d'une espèce bactérienne largement clonale. Un accent a été mis sur l'opéron Narab dans Enterococcus faeciumqui fournit une résistance à plusieurs ionophores et a été trouvé sur les plasmides portant des gènes de résistance à la vancomycine, à l'érythromycine et à la tétracycline.
La co-sélection pourrait se produire si de tels gènes sont transférés ensemble, même en l'absence de pression antibiotique directe des MIA. Par exemple, une baisse de la vanomycine Enterococcus a été observé en Norvège après que l'utilisation d'ionsophores dans la volaille ait cessé. Malgré ces signaux, la répartition géographique complète et la cohérence des associations AMR de Narab sont restées largement sans aucun doute.
À propos de l'étude
Pour combler ce manque de connaissances, les chercheurs ont utilisé un ensemble de données mondial accessible au public pour évaluer à quel point Narab est répandu et dans quelle mesure il est génétiquement lié aux gènes AMR cliniquement pertinents. La recherche s'est concentrée sur les génomes bactériens annotés contenant du NARA, et seuls les isolats contenant également du narb ont été conservés, ce qui a entraîné 2 442 génomes de qualification. Ceux-ci ont été analysés pour l'organisme hôte (comme l'homme, la volaille ou le bétail), les espèces bactériennes, les gènes AMR associés et le pays d'origine.
Pour évaluer le potentiel de co-sélection, l'équipe a mesuré la fréquence avec laquelle les génomes narab positifs contenaient également des gènes de résistance ou des mutations associées aux MIA. Ils ont calculé le nombre moyen de gènes de résistance et de mutations par génome. Ils ont utilisé des tests d'association statistique pour déterminer si des déterminants AMR particuliers étaient plus susceptibles de se produire dans les isolats de narab positifs Enterococcus faecalis et E. Faecium. Les gènes et les mutations ponctuelles avec des associations fortes ont été signalées comme preuve potentielle de co-sélection.
Les chercheurs ont également visualisé la propagation géographique et les espèces hôtes à l'aide de cartes et de parcelles de bulles, résumant la prévalence de Narab dans différentes espèces bactériennes et les organismes hôtes, y compris les humains. Leur analyse s'est concentrée sur les tendances de la présence / absence, étant donné un échantillonnage mondial inégal, et n'a pas tenté de comparer la prévalence entre les pays.
Distribution de NARA / B. (A) Carte du monde montrant la distribution géographique de Narab. (B) Distribution du narab entre les espèces bactériennes et hôtes. La taille des bulles est proportionnelle au nombre d'isolats détectés. Quatre espèces bactériennes sont exclues en raison de la taille totale des échantillons de moins de 5 (Campylobacter Jejuni, Clostridium perfringens, Listeria innocua et Streptococcus agalactiae).
Conclusions clés
L'étude a révélé que les gènes de Narab dans 2 442 isolats bactériens de 51 pays, démontrant la présence mondiale sur tous les continents sauf l'Antarctique. Les gènes ont été identifiés dans 10 espèces bactériennes, principalement Enterococcus faecalis et E. Faecium.
Les isolats provenaient de divers hôtes, notamment des humains, des bovins, des porcs et de la volaille, et plus de 500 isolats dérivés de l'homme portaient du narab, ce qui remet en question l'hypothèse que ces gènes sont limités à des contextes non humains et soulignant l'interconnectivité de la santé humaine et animale.
L'analyse génomique a révélé que les isolats de narab positifs contenaient une moyenne de 8,26 gènes AMR supplémentaires et 2,13 mutations ponctuelles conférant une résistance. Les gènes AMR courants comprenaient l'ERMB (résistance à l'érythromycine), le TET (M) (résistance à la tétracycline) et AAC (6 ′) – I (résistance aminoglycoside). Des mutations associées à une résistance à des médicaments comme la daptomycine et l'ampicilline ont également été détectées.
Dans E. faecalis13 gènes AMR, y compris tous les gènes de cluster VANA (liés à la résistance à la vancomycine), ont montré de fortes associations positives avec Narab. Dans E. FaeciumNarab était associé à 11 gènes AMR et à 4 mutations liées à la résistance.
Ces résultats révèlent un schéma statistique fort suggérant une co-sélection, où les gènes de résistance à l'ionophore sont génétiquement liés aux gènes AMR pertinents pour la santé humaine. Les preuves soutiennent l'idée que l'utilisation des ionophores dans l'agriculture peut involontairement sélectionner un AMR plus large, y compris la résistance à des antibiotiques d'une importance critique.
Conclusions
Cette étude remet en question l'hypothèse de longue date selon laquelle l'utilisation des ionophores dans le bétail n'est pas liée aux risques de résistance aux antimicrobiens humains. La détection généralisée du narab dans plusieurs pays, des espèces bactériennes et même des isolats dérivés de l'homme suggère que la résistance à l'ionophore n'est pas confinée à l'agriculture animale.
Les associations génétiques cohérentes entre le narab et la résistance à des antibiotiques médicalement importants, en particulier en Enterococcus faecalis et E. Faeciumsoulignez comment la liaison génétique fournit une voie claire pour la co-sélection, où l'utilisation d'ionophore peut indirectement favoriser la RAM cliniquement pertinente.
Une force clé de l'étude est sa portée mondiale, en utilisant un grand ensemble de données accessible au public pour fournir des informations génomiques et géographiques complètes. Cependant, l'échantillonnage inégal limite l'évaluation comparative de la prévalence entre les pays. De plus, bien que l'étude révèle des associations entre les gènes Narab et AMR, il ne peut pas établir définitivement la causalité ou la direction principale du transfert de gènes; Cependant, le transfert des animaux de la ferme aux humains semble très probable.
Dans l'ensemble, les résultats suggèrent que l'utilisation des ionophores peut poser un risque AMR sous-reconnu, soulignant la nécessité de reconsidérer comment ces antibiotiques sont régulés et souligner que même les médicaments non utilisés en médecine humaine peuvent contribuer à la crise AMR plus large.
