Studien belyser ett nytt sätt att identifiera antibiotikaresistensgener

Apor i amerikanska djurparker är värd för bakteriesamhällen i deras tarmkanaler som mer liknar dem hos människor som äter en icke-västerländsk kost än deras tarmsammansättning av sina vilda apekusiner, enligt en ny studie från Washington University i St. Louis.

Ytterligare, även vilda apor som aldrig har stött på antibiotika har mikrober med antibiotikaresistensgener.

Resultaten tyder på att kontakt med människor formar tarmmikrobiella samhällen, eller mikrobiomer, av gorillor och schimpanser, och att tarmmikrobiomerna hos vilda apor ger ledtrådar till interaktioner mellan män och apor som kan informera ansträngningar för att skydda de hotade arterna.

Studien belyser också ett sätt att identifiera nya antibiotikaresistensgener innan de blir allmänt etablerade hos bakterier och människor, ger forskare tid att utveckla verktyg för att motverka sådana gener innan de hotar människors hälsa.

Studien finns tillgänglig online i ISME Journal.

Tarmmikrobiomet förser oss med vitaminer, hjälper till att smälta mat, reglerar inflammation och håller sjukdomsframkallande mikrober i schack. Antibiotika kan förändra tarmmikrobiomets smink på bestående sätt.

"Det är svårt att räkna ut exakt hur antibiotika påverkar människans tarmmikrobiom när nästan alla föds med buggar som redan har antibiotikaresistensgener, "sa seniorförfattaren Gautam Dantas, Doktorsexamen, professor i patologi och immunologi, molekylär mikrobiologi, och biomedicinsk teknik vid Washington University School of Medicine. "Vilda apor är det närmaste vi har för människor innan antibiotika. Lyckligtvis, vi fick möjlighet att arbeta med två mycket respekterade primatologer. "

Medförfattare Crickette Sanz, Doktorsexamen, docent i biologisk antropologi i konst och vetenskap vid Washington University, och David Morgan, Doktorsexamen, en stipendiat vid Lester E. Fisher Center for the Study and Conservation of Apes vid Lincoln Park Zoo i Chicago och en hedersforskare vid Washington University, studera vilda schimpanser och gorillor i ett avlägset område i Nouabalé-Ndoki nationalpark i Republiken Kongo.

Parken förvaltas av Wildlife Conservation Society och den kongolesiska regeringen. För att lära dig om apornas tarmmikrobiomer, Sanz, Morgan och deras fältteam följde apor i kända grupper och samlade diskret in avföringsprov från 18 vilda schimpanser och 28 vilda gorillor.

Den icke -invasiva provtagningsmetoden tillät forskarna att samla in data om aporna utan att störa dem.

Proverna förvarades i flytande kväve, fördes till parkens högkvarter, och transporteras med utgrävd kanot nerför Sangha -floden och sedan med lastbil till Brazzaville, huvudstaden i Republiken Kongo, där de förvarades i en frys tills de kunde skickas till Dantas lab.

Forskarna samlade också och skickade avföringsprover från 81 personer som bodde i utkanten av parken.

Under tiden, Dantas och första författaren Tayte Campbell, Doktorand - sedan en doktorand i Dantas lab - ordnade för att få avföringsprover från 18 schimpanser och 15 gorillor som bor antingen i Saint Louis Zoo eller Lincoln Park Zoo.

Forskarna identifierade de typer av bakterier och antibiotikagener som finns i gorillan, schimpans- och människoprover, och jämförde resultaten med offentligt tillgänglig data om människor som bor i USA, Peru, El Salvador, Malawi, Tanzania, eller Venezuela och följ jägare-samlare, lantbrukare, eller urbana livsstilar.

Tarmmikrobiomerna hos personer vars data inkluderades i studien delades in i två grupper. I en var jägare-samlare och lantbruksföretagare som vanligtvis äter en kost som är tung i grönsaker och lätt i kött och fett; denna grupp inkluderade människor från utkanten av nationalparken i Republiken Kongo.

I den andra gruppen var stadsbor som äter en köttrik västerländsk kost. Vilda gorillor och schimpanser bildade en tredje grupp som skiljer sig från båda mänskliga grupperna. Men apor i fångenskap föll i den första gruppen; de liknade mest människor som åt icke-västerländsk kost.

"Schimpanser är hotade, och västra låglandsgorillor är kritiskt hotade; deras främsta hot är förstörelse av livsmiljöer, tjuvjakt och sjukdom, "Sanz sa." Att mäta tarmmikrobiomet kan vara ett sätt att övervaka apornas exponering för antropogena hot så att vi kan identifiera orosområden och utveckla effektiva, bevisbaserade mildrande strategier. "

Forskarna identifierade också flera tidigare okända antibiotikaresistensgener hos vilda apor och människor från Republiken Kongo, inklusive en som ger resistens mot kolistin, ett antibiotikum i sista hand. Tills vidare, generna finns i bakterier som är ofarliga för människor.

Men bakterier har förmågan att dela gener, så vilken antibiotikaresistensgen som helst kan hitta sin väg in i en farligare bakterieart.

"Sällsynta provtagningsmöjligheter för vilda apor som i denna studie ger oss en blick in i framtiden, "Campbell sa." När vi hittar dessa nya antibiotikaresistensgener i miljön, vi kan studera dem och eventuellt hitta sätt att hämma dem innan de dyker upp hos mänskliga patogener och gör infektioner mycket svåra att behandla. "

"Det skulle vara mycket intressant att utvidga denna forskning till ett bredare spektrum av bevarandesammanhang, såsom kommersiella avverkningszoner och turistverksamhet, "Tillade Morgan.

"Med ankomsten av mänsklig verksamhet och tillhörande antropogena störningar, vilda apor kan utsättas för antibiotikaresistensgener. Vi vet inte mycket om hur antibiotikaresistens sprids genom naturliga miljöer, så det kan få konsekvenser för människors folkhälsa som vi ännu inte förstår. Det är något vi skulle vilja undersöka. "

• Studier ger insikter om hur mikrober skyddar tarmhälsan i ett tidigt liv
• Clemson -studien ger insikt i svamparnas roll i tandhälsan i tidig barndom