Временная динамика резистома микробиоты кишечника здоровой популяции на фоне COVID-19

Актуальность. Антибиотики широко использовались в период пандемии COVID-19, что могло привести к увеличению количества и разнообразия генов антибиотикорезистентности. Большинство исследований по оценке резистома человека в этот период проводилось в течение короткого промежутка времени и на разных когортах людей. При этом наиболее информативным является изучение состава резистома людей, переболевших и не переболевших COVID-19, с использованием парных образцов кала, полученных до и после пандемии.

Цель. Оценить распространённость генов антибиотикорезистености в микробиоте кишечника взрослого населения Архангельска до пандемии COVID-19 и после пандемии.

Методы. В исследование включена случайная популяционная выборка жителей Архангельска, предоставивших парные образцы кала, взятые с интервалом в пять лет. Процедура исследования включала опрос и выявление генов антибиотикорезистентности в образцах кала методом полимеразной цепной реакции. Обработка полученных данных проводилась на языке R.

Результаты. В образцах практически всех участников присутствовали гены, обусловливающие резистентность к макролидам: mefA и ermB. Частота встречаемости генов резистентности к гликопептидам (vanA и vanB) в постпандемических образцах значительно снизилась. Среди госпитализированных по поводу COVID-19 наблюдается тенденция к увеличению количества генов антибиотикорезистентности в сравнении с амбулаторными пациентами. Соотношение генов резистентности к макролидам изменилось в сторону увеличения относительной представленности mefA в постпандемических образцах. Заключение. Резистом участников исследования за время пандемии COVID-19 не претерпел значительных изменений за исключением снижения распространённости генов резистентности к гликопептидам и изменения соотношения генов резистентности к макролидам.

1. Sekirov I., Shannon L., Russell L., Caetano М., Antunes, and Finlay, B. B. Gut microbiota in health and disease. Physiol Rev. 2010;90;859–904 doi: 10.1152/physrev.00045.2009.

2. León-Sampedro R., DelaFuente J., Díaz-Agero C., Crellen T., Musicha P., Rodríguez-Beltrán J., San Millán Á. Pervasive transmission of a carbapenem resistance plasmid in the gut microbiota of hospitalized patients. Nat Microbiol, 2021; 6 (5): 606–616. doi: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00879-y.

3. Konstantinidis T., Tsigalou C., Karvelas A., Stavropoulou E., Voidarou C., Bezirtzoglou E. Effects of Antibiotics upon the Gut Microbiome: A Review of the Literature. Biomedicines. 2020; 8 (11): 502. doi: 10.3390/biomedicines8110502.

4. Su Q., Liu Q., Zhang L., Xu Z., Liu C., Lu W., Ching J.Y., Li A., Mak J.W.Y., Lui G.C.Y., Ng S.S.S., Chow K.M., Hui D.S., Chan P.K., Chan F.K.L., Ng S.C. Antibiotics and probiotics impact gut antimicrobial resistance gene reservoir in COVID-19 patients. Gut Microbes. 2022; 14: 2128603. doi: 10.1080/19490976.2022.2128603.

5. Fishbein S.R.S., Mahmud B., Dantas G. Antibiotic perturbations to the gut microbiome. Nat Rev Microbiol. 2023; 21; 772–788. doi: 10.1038/s41579-023-00933-y.

6. Краевой и др. Временные методические рекомендации. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (2019-nCoV). версия 2 (03.02.2020).

7. Кароли Н. А., Апаркина А. В., Григорьева Е. В., Магдеева Н. А., Никитина Н. М., Смирнова Н. Д., Ребров А. П. Антибактериальная терапия пациентов с COVID-19 на амбулаторном и стационарном этапах. Антибиотики и химиотер. 2022; 67 (1–2): 24–31. doi: https://doi.org/10.37489/0235-2990-2022-67-1-2-24-31.

8. Kang Y., Chen S., Chen Y., Tian L., Wu Q., Zheng M., Li Z. Alterations of fecal antibiotic resistome in COVID-19 patients after empirical antibiotic exposure. Int J Hyg Environmental Health. 2021; 240; 113882. doi: 10.1016/j.ijheh.2021.113882.

9. The R Project for Statistical Computing [Internet] [updated 2023 Oct 313; cited 2023 Nov 23] Available from: https://www.r-project.org/

10. Zhu Q., Jiang S., Du G. Effects of exercise frequency on the gut microbiota in elderly individuals. Microbiologyopen. 2020; 9 (8): e1053. doi: 10.1002/mbo3.1053.

11. Moosavian M., Ghadri H., Samli Z. Molecular detection of vanA and vanB genes among vancomycin-resistant enterococci in ICU-hospitalized patients in Ahvaz in southwest of Iran. Infect Drug Resist. 2018; 11: 2269–2275. doi: 10.2147/IDR.S177886.

12. Seville L.A., Patterson A.J., Scott K.P., Mullany P., Quail M.A., Parkhill J., Ready D., Wilson M., Spratt D., Roberts A.P. Distribution of tetracycline and erythromycin resistance genes among human oral and fecal meta-genomic DNA. Microb Drug Resist. 2009; 15: 159–166. doi: 10.1089/mdr.2009.0916.

13. Klaassen C.H.W., Mouton J.W. Molecular detection of the macrolide efflux gene: to discriminate or not to discriminate between mef(A) and mef(E). Antimicrob Agents Chemother. 2005; 49: 1271–1278. doi: 10.1128/AAC.49.4.1271-1278.2005.

14. Ohashi Y., Fujisawa T. Detection of antibiotic resistance genes in the feces of young adult Japanese. Biosci Microbiota Food Health. 2017; 36: 151–154. doi: 10.12938/bmfh.17-004.