Дефицит необходимых микроэлементов в раннем возрасте может быть связан с устойчивостью к антибиотикам в более позднем возрасте – к такому выводу пришли канадские ученые. Хотя исследование проводилось на мышах, эксперты полагают, что оно может помочь понять факторы, способствующие росту антибиотикорезистентности, наблюдаемому сегодня во всем мире.
Растущая устойчивость патогенных микроорганизмов к антибиотикам является следствием их чрезмерного применения. Исследователи из Университета Британской Колумбии (Канада) предложили иной подход к решению этой проблемы, изучив влияние дефицита ключевых микроэлементов (витамина А, В12, фолиевой кислоты, железа и цинка) на микрофлору кишечника мышей, включающую бактерии, вирусы и грибки. Результаты представлены в журнале Nature Microbiology.
По оценкам специалистов, около 340 миллионов детей младше пяти лет во всем мире испытывают дефицит необходимых микроэлементов. Это не только сказывается на росте, но и оказывает существенное влияние на состав микрофлоры кишечника. Примечательно, что детям с недостатком питательных веществ нередко назначают антибиотики.
Несмотря на кажущуюся парадоксальность, кишечная микрофлора может демонстрировать повышенную устойчивость к лекарственным средствам вследствие недостатка необходимых микроэлементов. Результаты исследования, проведенного на мышах, подтверждают это. Одну группу молодых животных намеренно ограничивали в потреблении цинка, фолиевой кислоты, железа, витаминов А и В12, в то время как другая группа получала сбалансированное питание. Последующее метагеномное секвенирование образцов фекалий позволило исследователям определить видовой состав и численность микроорганизмов, присутствующих в кишечнике мышей в ходе эксперимента.
У мышей, перенесших в детстве дефицит основных питательных веществ, в зрелом возрасте наблюдались существенные изменения в составе микробиоты кишечника. По сравнению с контрольной группой у этих животных был зафиксирован повышенный уровень патогенных бактерий и грибков, устойчивых к антибиотикам, что было отмечено даже при отсутствии у них предшествующего воздействия антибиотиков. Также было установлено, что дефицит питательных веществ у подопытных животных связан с увеличением частоты встречаемости определенных генов и геномных наборов, ассоциированных с антибиотикоустойчивостью.
Согласно результатам исследования, дефицит витаминов и вызванный им стресс для бактерий, населяющих микробиом кишечника, является основным фактором, определяющим изменения в бактериальном разнообразии организма, даже при полном отсутствии применения антибиотиков. Полученные данные могут объяснить широкое распространение антибиотикорезистентности в странах с низким уровнем дохода, где пациенты часто не имеют доступа к необходимой антибактериальной терапии.