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A propagação da resistência aos antibióticos, onde as bactérias infecciosas são capazes de derrotar os medicamentos destinados a matá-los, pode não ser impulsionada principalmente pelo consumo de antibióticos, de acordo com um estudo publicado hoje na eLife.
Em vez disso, o estudo sugere que a prevalência de resistência a antibióticos na Europa entre 1997 e 2018 é explicada principalmente por trocas entre ecossistemas e trocas humanas, como importações de mercadorias ou viagens.
Os resultados suportam a ideia de que as estratégias de intervenção baseadas na redução do uso de antibióticos devem ser complementadas por um controle mais forte das trocas, especialmente entre os ecossistemas.
A resistência aos antibióticos representa uma das maiores ameaças à saúde pública global, segurança alimentar e desenvolvimento global enfrentados hoje. Devido à disseminação da resistência aos antibióticos, um número crescente de infecções, como pneumonia e tuberculose, está se tornando mais difícil de tratar, levando a internações hospitalares mais longas, maiores custos e aumento da mortalidade.
“Muitas agências de saúde pública recomendaram a redução do uso de antibióticos em resposta aos desafios causados pela resistência”, explica a coautora Léa Pradier, ex-aluna de doutorado da Universidade de Montpellier, na França. Pradier conduziu o estudo ao lado de Stéphanie Bedhomme, pesquisadora do CNRS. “No entanto, há casos em que os países desenvolvidos reduziram seu consumo de antibióticos e não interromperam a disseminação de genes de resistência a antibióticos entre as populações bacterianas, o que implica que outros fatores estão em jogo”, continua Pradier.
Para explicar isso, Pradier e Bedhomme começaram a descrever a distribuição genética, geográfica e ecológica das resistências a uma classe de antibióticos chamada aminoglicosídeos e, a partir dessas informações, quantificar a contribuição relativa de diferentes fatores que impulsionam a disseminação da resistência a antibióticos. Os aminoglicosídeos têm uso clínico limitado em humanos, mas geralmente são o último recurso para o tratamento de infecções multirresistentes. Eles também são comumente usados no tratamento de animais de capoeira, o que significa que a resistência a eles representa uma ameaça significativa à segurança alimentar global.
Eles utilizaram uma abordagem computacional para rastrear as informações genéticas de mais de 160.000 genomas de bactérias, procurando genes que codificam enzimas modificadoras de aminoglicosídeos (AMEs) – o mecanismo mais comum de resistência aos aminoglicosídeos. Eles detectaram genes AME em cerca de um quarto dos genomas rastreados e em amostras de todos os continentes (excluindo a Antártica) e todos os biomas investigados. A maioria das bactérias portadoras do gene AME foi encontrada em amostras clínicas (55,3%), amostras humanas (22,1%) e amostras de fazendas (12,3%).
Pradier e Bedhommme se concentraram na distribuição dos genes AME em toda a Europa, de 1997 a 2018, quando os dados mais detalhados estavam disponíveis. Durante esse período, o uso de aminoglicosídeos permaneceu relativamente constante, mas altamente variável entre os países. Comparando a prevalência de genes AME entre países com diferentes usos de aminoglicosídeos ao longo do tempo, a equipe determinou que o consumo de aminoglicosídeos era apenas um fator explicativo menor, com poucos efeitos positivos ou direcionais na prevalência de genes AME.
Em vez disso, o conjunto de dados sugere que as trocas humanas por meio do comércio e da migração, e as trocas entre os biomas, explicam a maior parte da disseminação e manutenção da resistência a antibióticos quando modelada ao longo do tempo, espaço e ecologia. Os genes AME podem ser transportados por continentes por produtos vegetais e animais, comércio internacional e viajantes, e podem então se espalhar para cepas locais de bactérias por meio de um processo chamado transferência horizontal de genes – o movimento de informações genéticas entre organismos. O pool de genes AME amostrados de plantas, animais silvestres e solo teve a mais forte sobreposição com outras comunidades, sugerindo que esses biomas são os principais centros para a propagação de genes AME, seja por transferência horizontal de genes de resistência ou por movimento de bactérias resistentes.
As descobertas sugerem que a maior causa de disseminação do gene AME é através do movimento de bactérias resistentes a antibióticos entre ecossistemas e biomas. Essa disseminação é auxiliada por elementos genéticos móveis, que aumentam a probabilidade de um genoma carregar várias cópias do mesmo gene AME. Isso aumenta a expressão dos genes AME transferidos e permite que as bactérias desenvolvam novas funções de resistência a antibióticos por meio das sequências duplicadas.
Essas descobertas são preliminares, limitadas pelo uso de dados disponíveis publicamente, em vez de implantar um método de amostragem dedicado. Além disso, os dados genéticos provenientes de vários projetos de pesquisa diferentes causaram um viés de amostragem para países industrializados e biomas com interesse clínico, levando alguns locais e biomas a serem super-representados.
“Nosso estudo fornece uma visão ampla das distribuições espacial, temporal e ecológica dos genes AME e estabelece que as variações recentes das bactérias AME na Europa são explicadas primeiro pela ecologia, depois pelas trocas humanas e, por último, pelo consumo de antibióticos”, conclui Bedhomme. “Embora as conclusões deste estudo não devam ser estendidas a outros genes de antibióticos além dos AMEs, os métodos usados podem ser facilmente aplicados a estudos posteriores em outras famílias de genes de resistência a antibióticos”.
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