Nelly Ermenlieva, Gabriela Tsankova, Tatina Todorova
Departamentul de Științe Preclinice și Clinice; Facultatea de Farmacie, Universitatea de Medicină din Varna

care codifică

Crearea microflorei intestinale în corpul uman începe imediat după ruperea membranelor amniotice. Ulterior, diversitatea populațiilor bacteriene se modifică în diferite stadii ale dezvoltării gazdei și în funcție de dieta aplicată.

Microflora rezidentă a tractului gastro-intestinal este formată din aproape 1000 de specii bacteriene diferite și peste 7000 de tulpini diferite.

Deși compoziția microbiomului uman are un „nucleu individual” care variază la nivelul filotipului, profilul bacterian general este dominat de genurile Bacteroides, Prevotella și Ruminococcus [1] și de tipul Firmicutes (inclusiv genurile Lactobacillus, Clostridium etc. .). Bacteriile de tip Actinobacteria (genul Actinomyces, Bifidobacterium etc.), Proteobacteria (familia Enterobacteriaceae etc.), Verrucomicrobiae și Fusobacteria se dezvoltă într-o măsură mai mică [2,3] (Tabelul 1).

Tabelul 1: Microflora intestinală rezidentă predominantă

Bacteroides

Microflora intestinală umană contribuie la sănătatea gazdei afectând procesele digestive, rezistența organismului la tulpini patogene, metabolismul energetic al gazdei, proliferarea epitelială intestinală și răspunsul imun.

Tulburările din compoziția microflorei intestinale sunt asociate cu boli precum vaginoza, obezitatea, inflamația intestinală [4,5], alergiile și altele [6]. .


Caracteristicile genetice ale microbiomului

Cercetările efectuate ca parte a proiectului internațional „Meta-HIT” al tractului intestinal uman au identificat aproximativ 3,3 milioane de gene bacteriene diferite la 124 de persoane studiate, ceea ce este de 150 de ori mai mult decât în ​​propriul nostru genom uman [7]. .

Tractul gastrointestinal este un sistem deschis în care multe tulpini bacteriene din mediu pătrund zilnic (prin alimente, apă, sol și alte persoane sau animale [8]). Aceste bacterii primite posedă deseori gene de rezistență la antibiotice care pot fi transmise tulpinilor rezidente prin transfer orizontal de gene. Este esențial să se studieze nu numai mecanismele de rezistență la antibiotice manifestate la agenții patogeni, ci și să se studieze potențialul microbiomului în această direcție [9]. .


Microbiomul ca rezervor de gene care codifică rezistența bacteriană

În prezent, rezistența la antibiotice este una dintre cele mai importante amenințări la adresa sănătății publice din toate părțile lumii. Reduce eficacitatea clinică și crește costurile tratamentului. În absența unor noi antibiotice, conservarea celor existente este crucială.

De la descoperirea și aplicarea clinică a antibioticelor, agenții patogeni și microflora umană au fost expuși continuu acestor agenți selectivi. Ca urmare a acestei acțiuni, evoluția agenților patogeni multifuncționali care cauzează boli care pot deveni practic incurabile a fost bine studiată. Modificările concomitente ale microbiomului uman ca răspuns la aceste atacuri și contribuția lor la problemele rezistenței clinice sunt mai puțin evaluate [2,10]. .

Marea majoritate a genelor cunoscute care codifică rezistența la antibiotice sunt conținute în transpozoni, integrale sau plasmide care pot fi mobilizate și transferate către alte bacterii din aceeași specie sau diferite. Genele CTX-M care codifică beta-lactamazele cu spectru larg (ESBL) sau distribuția pe scară largă a streptograminei acetiltransferazelor de tip A sunt bine cunoscute. În studiul lor, câteva sute de gene pentru rezistența la antibiotice au fost identificate în microflora normală a doi adulți sănătoși. Peste 95% din aceste gene prezintă similaritate (> 90% identitate nucleotidică) cu genele identificate în agenți patogeni [11]. Date similare au fost obținute de la alți cercetători [12-14] care studiază potențialul microflorei intestinale și orale umane ca rezervor de gene care codifică rezistența la antibiotice dobândite prin transferul orizontal de gene între agenți patogeni și tulpini rezidente.

Studiile culturale au arătat că tratamentul cu claritromicină are ca rezultat un nivel ridicat de rezistență la Enterococcus sp. Rezident. în intestin în timpul tratamentului. Prezența Enteroccocus sp. la unii pacienți durează de la unu la trei ani după terminarea tratamentului [15]. Rezultate similare s-au obținut pentru tulpinile de Staphylococcus epidermis izolate din nările pacienților tratați cu antibiotice [16] și Bacteriodes sp. Izolate din intestin [17]. În plus, analiza PCR a arătat că abundența genelor specifice de rezistență la macrolide a crescut de până la 10.000 de ori comparativ cu nivelurile măsurate inițial și a durat până la doi ani după încetarea tratamentului cu antibiotice [18]. .


Modificări ale compoziției microbiomului în timpul tratamentului cu antibiotice

Până în prezent, antibioticele afectează cel mai adesea și în cea mai mare măsură compoziția și proprietățile microflorei umane. Aproximativ 1 până la 3% dintre persoanele din țările în curs de dezvoltare iau doze farmacologice de antibiotice în fiecare zi [19] .

O analiză genetică a fost efectuată pentru a studia efectul a două cicluri de administrare a antibioticelor de ciprofloxacină asupra microflorei tractului gastro-intestinal la trei persoane sănătoase. Rezultatele raportează o schimbare imediată și semnificativă a diversității filogenetice a ecosistemului microbian stabil anterior [20,21] .

Microflora începe să se recupereze la o săptămână după întreruperea antibioticului, dar arhitectura preliminară nu se recuperează complet în decurs de 6-10 luni. De asemenea, s-a constatat că unele tulpini dispar din flora rezidentă [22]. .

În 2010, efectele pe termen scurt și pe termen lung ale claritromicinei și metronidazolului, a căror alegere este abordarea terapeutică standard pentru tratamentul Helicobacter pylori, au fost monitorizate prin metode genetice. Studiul a inclus trei pacienți tratați cu antibiotice și trei controale [23]. Similar efectelor raportate cu ciprofloxacina, tratamentul combinat cu antibiotice reduce diversitatea microbiomului la nivelul gâtului și intestinului pacienților. Compoziția totală a comunității microbiene este restaurată doar parțial, studiată la unul și patru ani după tratament. Interesant este faptul că microflora din gât a fost raportată a fi mai stabilă după tratamentul cu antibiotice decât în ​​cea intestinală [11]. .

Potrivit lui Owens și colab. (2008) Microbiomul intestinal uman la adulții sănătoși este în mare parte, dar nu în întregime, rezistent la cursuri scurte de terapie cu antibiotice. Cu toate acestea, datele clinice sugerează că cursurile prelungite sau repetate de administrare a antibioticelor sunt mai susceptibile de a duce la tulburări grave și ireversibile în echilibrul microflorei rezidente, ducând la riscuri pentru sănătate, cum ar fi invazia și reproducerea tulpinilor patogene de Clostridium difficile [24]. .

Desigur, prevenirea acestui tip de efecte adverse asupra microbiomului nu vizează oprirea numirii terapiei cu antibiotice acolo unde este necesară. Recomandările vizează rafinarea atentă a terapiei fiecărui pacient, pe baza diagnosticului microbiologic, inclusiv un studiu al susceptibilității la antibiotice a agentului patogen izolat. Astfel, un tratament adecvat va reduce necesitatea unor cursuri prelungite sau repetate de aport de antibiotice, precum și riscul unor modificări ireversibile severe în compoziția și funcția microbiomului.

De asemenea, este important să întrerupeți utilizarea antibioticelor în infecțiile virale, deoarece nu există niciun efect terapeutic, crescând în același timp presiunea selectivă asupra tulpinilor bacteriene prezente în organism, care stimulează rezistența la antibiotice și posibilul transfer ulterior al genelor de gene de rezistență.

Tratamentul cu antibiotice duce adesea la schimbări semnificative în structura comunității microbiene, precum și la o creștere a numărului de tulpini purtătoare de gene pentru rezistența la antibiotice. Progresele în metodele genotipice permit cunoașterea efectelor tratamentului cu antibiotice asupra microflorei normale. Cu toate acestea, înțelegerea noastră despre mecanismele prin care elementele genetice care codifică rezistența la antibiotice se răspândesc într-o anumită comunitate microbiană și măsura în care aportul de antibiotice poate afecta microflora umană rezidentă este încă limitată.