Экологи часто метят животных в дикой природе, наблюдая за их перемещениями и действиями, чтобы получить более полное представление о поведении и образе жизни этого вида.
Бенджамин Кох - один из первых экологов, предложивших сделать то же самое с бактериями.
Кох, доцент-исследователь Центра наук об экосистемах и обществе (Ecoss) и Департамента биологических наук, возглавил группу биологов и экологов для изучения устойчивых к антибиотикам бактерий через призму экологии. Они наметили новые способы использования геномных «меток» для отслеживания бактерий. Все больше и больше ученых обращают внимание на эти бактерии, распространенность которых растет по мере того, как использование антибиотиков у людей и пищевых животных или у животных, предназначенных для употребления в пищу, резко возрастает во всем мире.
Это сложная ситуация, поэтому Кох и его коллеги, в том числе директор Ecoss Брюс Хангейт, хотели взглянуть на нее по-другому.
«Мы явно должны использовать антибиотики более ответственно», - сказал Кох. «Однако для ограничения распространения устойчивости к антибиотикам также необходимо знать, в какой степени устойчивые к антибиотикам микробы перемещаются между фермами, окружающей средой и людьми».
В исследовании Коха, которое будет опубликовано в августовском номере Frontiers in Ecology and the Environment, экологические принципы применялись к недавно полученным геномным данным о устойчивых к антибиотикам бактериях. Он и его коллеги изучили имеющиеся данные из научной литературы, а также данные об использовании антибиотиков и резистентности, собранные Университетом США. S. Министерство сельского хозяйства и Центры по контролю и профилактике заболеваний.
Вооружившись этими данными, они применили концепции, обычно предназначенные для более традиционных экологических проблем, таких как проникновение неместных видов в экосистему, чтобы определить условия, которые позволяют бактериям, устойчивым к антибиотикам, успешно колонизировать людей.
Собранные ими данные подчеркивают пути, по которым устойчивые к антибиотикам бактерии перемещаются между пищевыми животными и людьми. Применяя основные экологические принципы - по сути, рассматривая данные с точки зрения того, как виды перемещаются, размножаются, выживают и взаимодействуют, - Кох и его коллеги могут помочь систематизировать то, что знают ученые, чтобы лучше отслеживать, понимать и управлять распространением устойчивых к антибиотикам бактерий.
«Этот очень подробный обзор моделей передачи и образа жизни устойчивых к антибиотикам бактерий раскрывает новые идеи для контроля их распространения», - сказал Кох.«Подход, объединяющий экологическую теорию с геномными данными, может привести к новым стратегиям борьбы с устойчивостью к антибиотикам».
Следующим шагом этого исследования будет получение «точки зрения микроба» на факторы окружающей среды и биологические взаимодействия бактерий, что будет включать изучение образцов устойчивых бактерий по всей цепочке производства продуктов питания. Они также планируют изучить передачу от человека к человеку других типов устойчивых к антибиотикам патогенов.
Это исследование и последующие исследования направлены на то, чтобы помочь ученым найти новые способы борьбы с устойчивостью к антибиотикам, а не просто разрабатывать новые и более сильные антибиотики. Эти альтернативные подходы могут включать внедрение более эффективных гигиенических мер, нацеленных на определенные штаммы, устойчивые к антибиотикам, или укрепление микробиома человека, чтобы он мог лучше контролировать устойчивые к антибиотикам бактерии.
«Объединение экологической теории с все более распространенными геномными данными об устойчивости к антибиотикам может революционизировать то, как мы контролируем и управляем устойчивостью к антибиотикам», - сказал Кох.«Это также может дать нам новые мощные инструменты для замедления распространения устойчивости к антибиотикам».