Microbiomul vaginal ar putea fi un rezervor neobservat de rezistență la antibiotice
Cercetătorii au cartografiat aproape 2.000 de metagenomi vaginali pentru a investiga modul în care stările comunității microbiene, genele de rezistență și rezultatele sarcinii se intersectează în acest rezervor de rezistență antimicrobiană, în mare parte neexplorat.
Un studiu recent publicat în jurnalul npj Biofilms and Microbiomes a examinat modul în care structura comunității bacteriene vaginale ar putea influența purtarea genelor de rezistență la antibiotice (ARG). Cercetătorii au caracterizat rezistomul vaginal în rândul a 1.547 de femei însărcinate (1.957 de mostre metagenomice), descoperind că 56% (1.097 din 1.957) dintre mostre conțineau ARG-uri relevante clinic.
Printre mostrele pozitive pentru ARG, genele care conferă rezistență la macrolide-lincosamide-streptogramine (MLS) au reprezentat între 57% și 60% din abundența relativă a ARG-urilor, în timp ce rezistența la tetraciclină a contat pentru 23% până la 27%. Genele β-lactamice au prezentat cea mai mare diversitate genetică (68 de gene unice).
Analiza a arătat că purtarea ARG-urilor reflecta tipurile de stări ale comunității microbiene (CST): comunitățile dominate de Lactobacillus crispatus (CST I) erau în mare parte lipsite de gene de rezistență (75% ARG-negative), în timp ce stările anaerobe (CST IV) și comunitățile de L. iners (CST III) prezentau o sarcină substanțială de rezistență.
O analiză suplimentară a evidențiat că ruperea prematură a membranei (PPROM) a fost asociată cu o lățime extinsă a rezistenței prezise în rândul mostrelor pozitive pentru ARG, ceea ce este consistent cu restructurarea calitativă a rezistomului, informând astfel cercetările viitoare în domeniu.
Infecțiile materno-fetale reprezintă o problemă majoră de sănătate publică la nivel global, estimându-se că în 2021 au existat aproximativ 19 milioane de cazuri la nivel mondial. Cercetările destinate reducerii poverii globale a infecțiilor materno-fetale indică faptul că, deși terapia cu antibiotice este esențială pentru îngrijirea perinatală, răspândirea rapidă a rezistenței antimicrobiene (AMR) amenință din ce în ce mai mult eficacitatea clinică a acestor medicamente.
În același timp, cercetările menite să caracterizeze microbiomul vaginal gestational (VMB) au stabilit că compoziția microbiană vaginală în timpul sarcinii este adesea clasificată în cinci tipuri predominante de comunități microbiene (CST): CST I (L. crispatus), CST II (L. gasseri), CST III (L. iners), CST V (L. jensenii) și CST IV (alte taxa anaerobe).
Cu toate acestea, modul în care aceste structuri comunitare se raportează la profilurile de gene de rezistență la antibiotice (ARG) și dacă configurațiile rezistomului sunt asociate cu rezultate adverse ale sarcinii rămâne slab caracterizat.
Studiul de față a avut ca scop clarificarea acestor ambiguități empirice prin stabilirea unei baze de referință a rezistomului vaginal în timpul trimestrului trei de sarcină. Cercetătorii au analizat 1.957 de tampoane vaginale de la 1.547 de femei însărcinate din trei spitale de maternitate din Franța (cohorta InSPIRe), inclusiv 399 de mostre de incluziune și livrare (vârsta medie a mamei = 33,0 ani).
Cohorta a inclus patru grupuri clinice distincte: 1. Controale la termen (n = 480 indivizi, 611 mostre), 2. Rupere prematură a membranei la termen (TPROM; n = 331 indivizi, 368 mostre), 3. Naștere prematură (PTL; n = 356 indivizi, 491 mostre) și 4. Rupere prematură a membranei (PPROM; n = 380 indivizi, 487 mostre).
Analizele principale au utilizat secvențierea shotgun metagenomică (~1,5 × 10^6 citiri pe mostră) pentru a identifica ARG-urile din toate mostrele incluse. Aceste ARG-uri au fost comparate ulterior cu baza de date ResFinder (3.124 de gene de referință) și verificate în raport cu Comprehensive Antibiotic Resistance Database (CARD).
Profilarea microbiană a relevat că stările dominate de Lactobacillus au reprezentat mai mult de 50% din mostrele evaluate. În toate mostrele, cele mai frecvente taxa dominante au fost L. crispatus (33%), L. iners (21%) și Gardnerella vaginalis (10%). Evaluările longitudinale au arătat că L. crispatus a prezentat cea mai mare persistență generală în rândul cohortelor analizate, în timp ce stabilitatea comunității a variat semnificativ în funcție de specia dominantă.
Diversitatea ARG-urilor a fost puternic asociată cu clasificarea CST. În plus, deși CST I a fost găsit să fie 75% ARG-negative, absența ARG-urilor a fost rară în CST IV (25,7%) și CST III (10,8%). Cele trei ARG-uri cele mai ubiquitate au fost lsa(C), tet(M) și erm(B).
Analizele rezolvate genomic au corroborat notabil această divergență observată, constatând că 58,2% (245/421) din MAG-urile L. iners purtau tet(M) și 22,3% (94/421) purtau erm(B). În contrast, aceste gene au fost găsite a fi rare sau absente în L. crispatus, L. gasseri și L. jensenii.
În final, comparațiile între rezultatele sarcinii au relevat diferențe distincte în profilurile microbiene și rezistome. Nașterea prematură a fost suprarrepresentată de CST III (31,7% vs. 24,4% în controale), în timp ce PPROM a fost dominat de CST IV anaerob (30,0% vs. 18,8%).
Mostrele PPROM au prezentat o lățime semnificativ mai mare a rezistenței prezise în rândul mostrelor pozitive pentru ARG, așa cum a fost măsurată prin PRDI, fără o creștere corespunzătoare a detectării ARG-urilor. Acest model a coincis cu îmbogățirea Enterobacterales oportuniste, în special Escherichia coli, și abundența crescută a genelor de rezistență, incluzând determinanții β-lactamici (blaTEM-1, cfxA), sulfonamide (sul2) și tetraciclină (tet(A)). Expunerea la antibiotice a fost comună în cohortă, în special în rândul femeilor cu PPROM, iar autorii au avertizat că aceste asociații exploratorii nu pot stabili efecte temporale sau selective.
Studiul de față oferă o caracterizare metagenomică extinsă a relației dintre structura comunității bacteriene vaginale și rezistomul gestational. Rezultatele sugerează că, în timp ce comunitățile dominate de L. crispatus sunt asociate cu o sarcină comparativ scăzută de ARG-uri și MGE-uri, comunitățile dominate de L. iners și cele bogate în anaerobi prezintă o diversitate mai mare de ARG-uri și MGE-uri.
Aceste descoperiri reprezintă un progres semnificativ în înțelegerea de către cercetători a factorilor ecologici asociați cu rezistența antimicrobiană în timpul sarcinii. Cu toate acestea, PRDI reflectă fenotipurile de rezisten
