Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Biologie# Microbiologie

Métaux lourds et résistance aux antibiotiques chez les bactéries aviaires

Cette étude examine comment les métaux lourds influencent la résistance aux antibiotiques chez les bactéries des élevages de volailles.

Amily Sarker

― 8 min lire


Élevages de volailles :Élevages de volailles :une crise de résistanceantibiotiques.volailles alimentent la résistance auxLes métaux lourds dans l'élevage de
Table des matières

L'élevage intensif de volailles est devenu super efficace pour répondre aux besoins des animaux et à la demande croissante de poulet dans le monde. Par contre, cette production massive peut nuire à l'environnement. Les déchets des fermes avicoles peuvent contaminer le sol, l'eau, et même les animaux et les humains qui vivent autour. Certaines substances nuisibles, comme le cuivre et le zinc, proviennent de l'alimentation utilisée pour aider les poules à grandir et rester en bonne santé. Ces métaux peuvent s'accumuler dans le corps des poules et causer des problèmes comme la Résistance aux antibiotiques chez les bactéries, ce qui peut affecter à la fois les animaux et les humains.

Le Problème de la Résistance aux Antibiotiques

La résistance aux antimicrobiens est devenue un gros défi de santé à l’échelle mondiale. Ça veut dire que certaines bactéries deviennent plus fortes et ne réagissent plus aux médicaments courants utilisés pour traiter les infections. Certaines bactéries sont maintenant résistantes à plusieurs types d'antibiotiques, ce qui peut entraîner des maladies graves aussi bien chez les humains que chez les animaux. Avec l'utilisation de Métaux lourds comme le cuivre et le zinc en agriculture, ça complique le traitement des infections parce que ça contribue à la propagation de la résistance aux antibiotiques.

Métaux Lourds et Bactéries

Des études récentes montrent qu'il y a un lien entre les métaux lourds et l'augmentation de la résistance aux antibiotiques chez les bactéries. Cette connexion se produit parce que la présence de métaux lourds dans l'environnement crée des conditions qui permettent aux gènes de résistance de se propager entre les bactéries. Certaines bactéries peuvent partager ces gènes de résistance entre elles, ce qui leur permet de survivre même quand on utilise des antibiotiques. Ça veut dire que les fermes contaminées par des métaux lourds sont susceptibles d'avoir des bactéries plus résistantes aux antibiotiques.

Objectifs de la Recherche

Cette étude a pour but d'explorer comment les bactéries sur les fermes avicoles au Bangladesh résistent aux deux, métaux lourds et antibiotiques. Elle va aussi chercher le matériel génétique qui permet cette résistance et examiner comment ces traits de résistance se transmettent entre les bactéries.

Échantillonnage et Analyse

L'étude s'est déroulée sur plusieurs mois, en couvrant différentes zones au Bangladesh connues pour leurs grosses fermes avicoles. Des échantillons ont été collectés à partir des fientes de volailles et de l'eau près de ces fermes pour voir quels types de bactéries étaient présents et comment elles réagissaient aux métaux lourds.

Identification des Bactéries résistantes

Pour identifier les bactéries qui pourraient résister à des métaux lourds comme le cadmium et le chrome, des plaques d'agar nutritif ont été utilisées. Les échantillons ont été testés pour voir quelles bactéries pouvaient croître malgré la présence de ces métaux. En faisant ça, les scientifiques ont pu voir combien de bactéries étaient résistantes et potentiellement nuisibles.

Tests Biologiques

Après avoir isolé les bactéries, les scientifiques ont effectué des Tests biochimiques pour déterminer quels types de bactéries étaient présents. Ils ont cherché des traits spécifiques dans les bactéries pour les identifier correctement. Cette étape était cruciale pour comprendre quels types de bactéries pourraient être impliquées dans la propagation de la résistance.

Mesure des Niveaux de Résistance

L'étude a aussi déterminé combien de métaux lourds les bactéries pouvaient tolérer. Cela a été fait en trouvant la plus basse concentration de chaque métal qui empêcherait les bactéries de croître. Connaître ces niveaux aide à évaluer à quel point les bactéries sont résistantes à des métaux comme le cadmium et le chrome.

Résistance Multi-Métaux

En plus de tester pour le cadmium et le chrome, les scientifiques ont aussi vérifié si les bactéries résistantes pouvaient tolérer d'autres métaux lourds comme le nickel et le plomb. Ce test est important parce qu'il montre si les bactéries peuvent survivre dans des environnements fortement pollués par plusieurs métaux.

Test de Résistance aux Antibiotiques

Les chercheurs ont examiné comment les bactéries résistantes aux métaux réagissaient à divers antibiotiques. Ce test aide à identifier quels antibiotiques sont encore efficaces contre ces bactéries et ceux auxquels elles sont devenues résistantes. Comprendre leurs schémas de résistance fournit un aperçu des risques potentiels qu'elles posent pour la santé animale et humaine.

Analyse Génétique

Ensuite, les scientifiques ont cherché des gènes spécifiques liés à la résistance aux métaux lourds, comme des gènes qui confèrent une résistance au cadmium et au chrome. Ils ont fait ça grâce à une technique appelée PCR, qui aide à identifier la présence de ces gènes dans les bactéries isolées. En détectant ces gènes, les chercheurs peuvent mieux comprendre comment fonctionne la résistance et comment elle se propage.

Co-Présence de Gènes de Résistance

L'étude a examiné si les bactéries résistantes aux métaux lourds avaient aussi des gènes de résistance aux antibiotiques. Cet aspect est essentiel car il montre comment l'exposition aux métaux lourds peut influencer la capacité des bactéries à résister aux médicaments. L'étude a trouvé que les bactéries avec résistance aux métaux lourds avaient souvent aussi des gènes qui les rendaient résistantes aux antibiotiques.

Rôle des Éléments génétiques mobiles

Les éléments génétiques mobiles, qui sont de petits morceaux d'ADN pouvant se déplacer entre les bactéries, jouent un rôle crucial dans la propagation de la résistance. Ces éléments peuvent transporter des gènes de résistance, ce qui facilite le partage de cette information entre les bactéries. La présence de ces éléments dans les bactéries avicoles signifie que la résistance peut se répandre rapidement dans les fermes et au-delà.

Facteurs Environnementaux

Les conditions environnementales comme la température et le pH peuvent influencer la façon dont les bactéries poussent et résistent au traitement. L'étude a mesuré ces facteurs dans les échantillons collectés et a constaté qu'ils étaient dans des limites acceptables. Cependant, le niveau d'oxygène dissous était légèrement bas, ce qui pourrait contribuer à la survie et à la résistance des bactéries.

Signification des Résultats

Cette recherche met en lumière les niveaux élevés de résistance trouvés chez les bactéries des fermes avicoles contre les métaux lourds et les antibiotiques. Les résultats indiquent que de nombreuses bactéries peuvent survivre à des niveaux élevés de cadmium et de chrome, soulevant des inquiétudes sur leur impact potentiel sur la santé humaine et animale. De plus, la découverte de bactéries multi-résistantes est alarmante, car ces bactéries sont beaucoup plus difficiles à traiter.

Implications pour la Santé Publique

La forte présence de résistance aux antibiotiques et aux métaux lourds chez les bactéries des fermes avicoles représente une grave menace pour la santé publique. Les découvertes suggèrent que l'utilisation de métaux lourds dans l'élevage de volailles pourrait faciliter la propagation de la résistance aux antimicrobiens. Ces informations soulignent la nécessité de meilleures pratiques de gestion dans l'élevage de volailles et de réglementations plus strictes concernant l'utilisation d'antibiotiques et de métaux lourds.

Recommandations

Pour relever ces défis, il est essentiel que les décideurs mettent en œuvre des réglementations strictes concernant l'utilisation de métaux lourds et d'antibiotiques en agriculture. Éduquer et former les agriculteurs sur les risques associés à la contamination par les métaux lourds et l'utilisation d'antibiotiques peut aider à atténuer ces problèmes. Encourager les pratiques qui minimisent l'utilisation de métaux lourds dans l'alimentation animale et assurer une bonne gestion des déchets sera bénéfique pour la santé globale.

Conclusion

L'étude révèle un lien significatif entre la résistance aux métaux lourds et la résistance aux antibiotiques chez les bactéries trouvées dans les fermes avicoles. Comprendre ces relations est crucial pour aborder les risques pour la santé posés par ces bactéries. D'autres recherches sont nécessaires pour explorer des moyens efficaces de lutter contre ces problèmes et protéger la santé publique. En prenant des mesures proactives, nous pouvons réduire la propagation de la résistance et garantir des pratiques d'élevage plus sûres pour l'avenir.

Source originale

Titre: Heavy Metal and Antibiotic Co-resistance in Bacteria Isolated from Poultry Samples in Bangladesh: An Emerging Environmental Threat

Résumé: The excessive use of heavy metals and antibiotics as additives in livestock feed may significantly contribute to bacterial resistance in poultry environments by exerting selective pressure. This study aimed to comprehensively analyze bacterial isolates from poultry farms across Bangladesh, focusing on their resistance to heavy metals and antibiotics. Through microbial phenotypic screening, 23 cadmium-resistant and 28 chromium-resistant bacterial isolates were identified. The minimum inhibitory concentrations (MICs) for cadmium and chromium in metal-resistant bacterial isolates varied significantly, ranging from 200 g/ml to 1600 g/ml. All cadmium-resistant isolates were fully resistant to cefixime and ceftazidime, while chromium-resistant isolates showed 90% resistance to tetracycline. The cadmium resistance gene, such as czc, was detected in 26% (6/23) of cadmium-resistant isolates, and the chromium reductase gene chrR was detected in 18% (5/28) of chromium-resistant isolates. Among the chromium-reductase isolates, 40% (2/5) exhibited co-resistance and harbored the chrR gene, beta-lactam resistance genes (bla-TEM, bla-NDM), and the colistin resistance gene (mcr-2). A significant association (p = 0.026) was observed between the presence of the chrR gene and these antibiotic resistance genes. However, no co-resistance was found in cadmium-resistant isolates. Mobile genetic elements, specifically Class 1 integrons, were found in 33.33% (2/6) of the isolates carrying the cadmium resistance gene (czc) and in 100% (5/5) of the isolates containing the chromium reductase gene (chrR). These findings underscore poultry environments in Bangladesh as significant reservoirs for bacteria with dual resistance to heavy metals and antibiotics, emphasizing the need for further investigation into the genetic mechanisms driving microbial resistance and its implications for public health.

Auteurs: Amily Sarker

Dernière mise à jour: 2024-10-25 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.25.620196

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.25.620196.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Articles similaires