Carregados como clandestinos nas entranhas de viajantes internacionais, novas cepas potencialmente mortais de superbactanãrias resistentes a antimicrobianos podem estar chegando a uma comunidade perto de vocaª, sugere uma nova pesquisa da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis.

"Mesmo antes da pandemia de COVID-19, saba­amos que as viagens internacionais estavam contribuindo para o rápido aumento e disseminação global da resistência antimicrobiana ", disse Alaric D'Souza, um MD / Ph.D. estudante da Washington University e coautor do estudo a ser publicado em 6 de junho na Genome Medicine . "Mas a novidade aqui éque encontramos vários genes completamente novos associados a  resistência antimicrobiana que sugerem um problema preocupante no horizonte."

A pesquisa confirma que os viajantes internacionais costumam voltar para casa com uma quantidade inesperada de novas cepas de bactanãrias lutando por uma posição entre as milhares que normalmente residem no microbioma intestinal.

A pobreza, a falta de saneamento e asmudanças nas prática s agra­colas transformaram muitas regiaµes em desenvolvimento de baixa renda em focos de doenças disseminadas por bactanãrias , incluindo infecções que são cada vez mais resistentes a uma variedade de tratamentos com antibia³ticos.

As altas densidades populacionais facilitam o compartilhamento dessas bactanãrias entre os residentes da comunidade e os viajantes, por meio da exposição a águapota¡vel e alimentos contaminados, ou banheiros, restaurantes, quartos de hotel e transporte paºblico mal higienizados. De volta a casa, os viajantes correm o risco de transferir essas novas bactanãrias para familiares, amigos e outros residentes da comunidade .

A pesquisa, conduzida com a Universidade de Maastricht na Holanda, envolveu a análise de comunidades bacterianas nos microbiomas intestinais de 190 adultos holandeses antes e depois de viajar para uma das quatro regiaµes internacionais onde a prevalaªncia de genes de resistência éalta: Sudeste Asia¡tico, Sul da asia, Norte da áfrica e áfrica Oriental.

As amostras fecais analisadas como parte do estudo foram selecionadas aleatoriamente a partir de uma investigação multicaªntrica maior de cerca de 2.000 viajantes holandeses, a maioria dos quais eram turistas, conhecido como estudo Carriage Of Multi-Resistent Bacteria After Travel (COMBAT).

"Encontramos aumentos significativos relacionados com viagens na aquisição de genes de resistência, abunda¢ncia e diversidade codificados por bactanãrias que são endaªmicas para a regia£o visitada", disse D'Souza. "Essas descobertas fornecem um forte apoio para viagens internacionais como um vetor para a disseminação global de genes de resistência antimicrobiana clinicamente importantes e destacam a necessidade de uma vigila¢ncia mais ampla de bactanãrias resistentes a antimicrobianos nos microbiomas intestinais de viajantes que retornam."

O novo estudo foi elaborado pelos coautores seniores John Penders, microbiologista médico da Universidade de Maastricht, e Gautam Dantas, Ph.D., professor de patologia e imunologia da Universidade de Washington. Manish Boolchandani, Ph.D., membro do Dantas Lab durante a pesquisa e graduado em 2020 pelo programa de doutorado da universidade em Biologia Computacional e de Sistemas, também éo primeiro autor do artigo.

A Organização Mundial da Saúde, os Centros de Controle e Prevenção de Doena§as dos Estados Unidos e outras agaªncias descreveram a rápida disseminação da resistência antimicrobiana como uma das ameaa§as mais sanãrias a  saúde pública que o mundo enfrenta - uma cata¡strofe médica iminente que poderia superar o caos criado por a pandemia COVID-19.

"Embora estudos anteriores tenham verificado amostras de fezes de viajantes em busca de bactanãrias resistentes a antimicrobianos, usamos uma combinação de sequenciamento shotgun de metagenoma completo e metagena´mica funcional para identificar genes novos e conhecidos que codificam para resistência antimicrobiana", disse Dantas.

As técnicas gena´micas mais tradicionais procuram assinaturas genanãticas distintas de patógenos individuais. Mas esses testes são podem encontrar patógenos conhecidos, enquanto o sequenciamento metagena´mico pode identificar todos os organismos presentes em uma determinada amostra: bactanãrias boas, bactanãrias perigosas e mesmo aquelas que são completamente novas.

Ao todo, os pesquisadores detectaram 121 genes de resistência antimicrobiana nos microbiomas intestinais de 190 viajantes holandeses. Mais de 40% desses genes de resistência (51 deles) são foram descobertos usando a técnica metagena´mica mais sensa­vel, sugerindo que genes potencialmente perigosos estãosendo perdidos pelas abordagens mais convencionais.

Igualmente preocupante, os resultados do estudo confirmaram que 56 genes aºnicos de resistência antimicrobiana se tornaram parte dos microbiomas intestinais dos viajantes durante suas viagens ao exterior, incluindo vários genes ma³veis de resistência de alto risco, como β-lactamases de espectro estendido (ESBL) e o gene de resistência a  colistina transmitido por plasma­deo, mcr-1.

A resistência aos antibia³ticos beta-lacta¢micos estãosurgindo em todo o mundo e confere ampla resistência ao tratamento com penicilinas e outros antibia³ticos importantes.

Os genes mcr-1 protegem as bactanãrias de outra droga antimicrobiana chamada colistina, que éo último recurso de tratamento para infecções por bactanãrias gram-negativas multirresistentes. Se a resistência a  colistina se espalhar para bactanãrias resistentes a outros antibia³ticos, essas bactanãrias podem causar infecções verdadeiramente intrata¡veis, alertou o CDC.

Como a análise metagena´mica permite aos pesquisadores estudar todas as bactanãrias e genes em uma coleção de amostras do microbioma intestinal como uma grande comunidade mista de organismos, ela também oferece a oportunidade de explorar interações ecola³gicas complexas entre esses organismos.

Embora as bactanãrias possam desenvolver resistência lentamente a partir de exposições repetidas a antibia³ticos ao longo do tempo, diversas comunidades bacterianas também compartilham genes de resistência antimicrobiana por meio de um processo mais rápido conhecido como transferaªncia horizontal, geralmente por meio da troca de elementos genanãticos ma³veis que permitem que fragmentos de DNA saltem de uma bactanãria para outro.

"Uma vez que os genes que codificam para resistência a diferentes classes de antibia³ticos estãofrequentemente localizados nos mesmos elementos ma³veis, uma única troca horizontal tem o potencial de converter bactanãrias anteriormente suscetíveis a antibia³ticos em um organismo multirresistente a medicamentos", disse Dantas.

Os pesquisadores também usaram técnicas metagena´micas para reunir informações contextuais importantes sobre a localização e função do gene de resistência.

"Houve associação significativa de genes de resistência com elementos genanãticos ma³veis, uma forma prima¡ria de propagação de genes de resistência entre as bactanãrias", disse D'Souza. "Embora nosso estudo não tenha sido capaz de demonstrar que genes de resistência são transportados por bactanãrias patogaªnicas, estãoclaro que isso épossí­vel. Além disso, os viajantes internacionais tem o potencial de introduzir genes de resistência em suas próprias comunidades quando voltam para casa, e estudos futuros abordando diretamente essa possibilidade são uma prioridade. "

Acrescentou Dantas: "Identificar novas bactanãrias e genes resistentes a antimicrobianos pode desempenhar um papel importante em desacelerar a disseminação global da resistência e orientar tratamentos potenciais para doenças relacionadas. Nosso estudo estabelece as bases para esses esforços, oferecendo uma nova visão sobre os mecanismos genanãticos que fundamentam a aquisição rápida e compartilhamento de genes de resistência antimicrobiana nos microbiomas intestinais das pessoas durante viagens internacionais. "