イバダンの大腸菌:隠れた健康リスク
調査で地元の水に抗生物質耐性の大腸菌が驚くべきレベルで存在していることが判明。
Ifeoluwa Akintayo, Jesutofunmi S. Odeyemi, Olumuyiwa S. Alabi, Halimat O. Mohammed, Odion O. Ikhimiukor, Ayorinde O. Afolayan, Nicholas R. Thomson, Iruka N. Okeke
― 1 分で読む
目次
E. coli、正式にはエシェリキア・コリは、人間や動物の腸に住むバクテリアの一種だよ。E. coliの中には無害で、実際に私たちの食べ物の消化を助けるものもいるけど、他の株は健康に深刻な問題を引き起こすことがある。水にE. coliがいると、それは赤信号で、糞便に汚染されているかもしれないってことを示してる。特に、汚染された水源に頼っているコミュニティでは、これは特に心配だよ。
E. coliが重要な理由
E. coliは水質の指標として使われることがあるんだ。水源にE. coliが見つかると、他にももっと危険な微生物がいるかもしれないってことを示唆してる。これらの病原体は、特に子供のような弱い立場の人たちに様々な病気を引き起こすことがある。水中にE. coliが検出されたら、すぐに公共の健康を守るための行動が必要だということが多いんだ。
E. coliの異なる種類
E. coliは、すべてが同じってわけじゃない。どの株が病気を引き起こすかによって、いろいろな種類があるんだ。軽い胃腸の問題を引き起こすものもあれば、重い病気を引き起こすものもある。この株は主に二つのカテゴリに分けられるよ:
-
腸管病原性E. coli (InPEC): これらの株は腸の感染症、例えば下痢を引き起こすことができる。例には以下がある:
- 腸管病原性E. coli (EPEC)
- 腸毒素原性E. coli (ETEC)
- 腸出血性E. coli (EHEC)
-
腸外病原性E. coli (ExPEC): これらの株は腸の外での感染、尿路感染症 (UTI) や新生児の髄膜炎を引き起こすことがある。
E. coliの分類は、研究者がどの株が大きな健康リスクをもたらすかを理解し、予防と治療の戦略を立てるのに役立ってるんだ。
E. coliの広がり方
E. coliはさまざまな方法で広がることがあるけど、特に汚染された水を通じて広がるんだ。誰かがE. coliを含む水を飲んだり、使ったりすると、病気になる可能性がある。これは特に衛生状態が悪い地域では大きな問題だね、人間や動物の廃棄物からの汚染につながるから。
都市部、特に発展途上国では、たくさんの人が井戸やボアホールから水を得ている。もしこれらの水源が適切に保護されていなければ、簡単に汚染されて、水系の病気が発生する可能性があるよ。
抗生物質の役割
抗生物質の過剰使用は、人間の医療と農業の両方でE. coli株の抗生物質耐性を引き起こすことがあるんだ。これは、いくつかのE. coliが一般的な治療に反応しなくなることを意味していて、感染の治療が難しくなるんだよ。これが広がる可能性があるので、ますます心配されているんだ。
イバダンでのE. coliに関する研究
最近、ナイジェリアのイバダンで行われた調査では、家庭の水サンプルにおけるE. coliの存在が調べられたよ。水中にかなりの数のE. coli株が見つかって、水質に問題があることを示してた。115の株の中から97が抗生物質耐性と遺伝的特徴について調べられたんだ。
この研究では、これらのE. coli株の多くが複数の抗生物質に耐性を持っていることが示された。つまり、もし誰かがこれらのバクテリアから感染した場合、標準的な治療が効かない可能性があるってことだね。
耐性の季節的パターン
興味深いことに、この研究では、耐性株の数が季節によって変わることが分かったよ。乾季の間は、湿季よりも抗生物質に耐性のある株が多かった。これは、乾燥した月に水位が下がって汚染が増加するため、耐性株が育ちやすくなるのかもしれないね。
水質検査
研究者たちは水質をテストするためにいくつかの方法を使ったんだ。E. coliがどのように異なる抗生物質に反応するかを調べたり、バクテリアの遺伝的構造を見て、どのタイプが最も一般的かを判断したりしたよ。
抗生物質耐性に関する発見
発見されたことは、抗生物質耐性に関していくつかの重要なポイントを示してた:
- E. coli株のかなりの部分が多剤耐性だった。つまり、3種類以上の抗生物質に耐性を示したってことだ。
- 耐性が最も高かったのは、アンピシリンやテトラサイクリンのような一般的な抗生物質に対してだった。
- 水源によって耐性のレベルは異なり、井戸水は耐性のE. coliの割合が高いことが分かった。
遺伝子分析
遺伝子分析を通じて、研究者たちはE. coli株の中に抗生物質耐性を引き起こすさまざまな遺伝子を特定したんだ。彼らはいくつかの耐性遺伝子を見つけて、それがバクテリア間で移動可能で、耐性が広がるのを助けることができるってことが分かった。
これらの遺伝子が存在することは、イバダンのE. coliが病気を引き起こすだけでなく、コミュニティ全体の抗生物質耐性の問題に寄与するかもしれないということを示してるんだ。
病原性因子
研究者たちは、バクテリアが病気を引き起こすための病原性遺伝子も探したよ。彼らは分析した株の中にいくつかの病原性因子を発見した、特に重い病気に関連するものがあった。
いくつかの株は腸毒素原性E. coli (ETEC) と特定され、これが消化器系の問題を引き起こすことができる一方、他の株は腸外疾患に関連する遺伝子を含んでいた。このことは、汚染された水を飲むことに伴う潜在的な健康リスクをさらに強調してるんだ。
コミュニティへの影響
これらの発見の影響は大きいよ。イバダンの多くの住民が知らず知らずのうちに汚染された水を飲んでいる可能性があり、これが病気のサイクルやさらなる耐性につながるかもしれない。
地下水源に依存して飲み水や料理をしているから、水管理、衛生状態の改善とコミュニティ教育の必要性が明らかだね。
行動のための推奨事項
汚染された水と抗生物質耐性のE. coliの問題に取り組むために、いくつかのステップを踏むべきだよ:
-
水質の改善: 水源は定期的にテストされ、汚染は対処されるべき。そうすれば有害なバクテリアの広がりを防げる。
-
コミュニティの教育: 住民に無防備な水源を使うリスクや、水を飲む前に沸騰させたり処理したりする重要性について知らせる必要がある。
-
抗生物質使用の規制: コミュニティは医療と農業の両方で抗生物質の責任ある使用を提唱し、耐性株のさらなる発展を防ぐべきだ。
-
衛生習慣の向上: より良い衛生状態が人間や動物の廃棄物からの汚染を減らし、水源を有害な病原体から守るのに役立つよ。
-
さらなる調査: 様々な場所や時期での水源におけるE. coliや他の病原体の有病率を理解するために、もっと研究が必要だね。
結論
E. coliは水質と公共の健康に重要な役割を果たしている。無害な場合もあるけど、水中にいるときは、汚染や病気リスクのより大きな問題を示すことが多いんだ。
イバダンの発見は、地下水源に頼っている地域で水質や衛生状態の改善の緊急性を浮き彫りにしている。コミュニティ、当局、保健機関は、これらの課題に取り組むために協力する必要があるよ。みんなが安全で清潔な水にアクセスできるようにするために、一緒に働かなきゃ。
意識を高め、積極的な対策を講じることで、E. coliに関連するリスクを減らし、全ての人のためのより良い公衆衛生の結果を促進できるんだ。
サポーティング情報
このレポートは、水源におけるE. coliの監視の重要性と、公衆衛生における役割を強調している。いくつかのE. coli株はフレンドリーだけど、他の株は私たちの健康にとってかなりのパーティクラッシャーになり得るんだ。これらの水源をきれいで安全に保つ方法を知ることが、さらなる問題を防ぐための鍵だよ。人を水のところへ導くことはできても、きれいな水でなければ飲ませることはできないからね!
オリジナルソース
タイトル: Genetic basis for antimicrobial resistance in Escherichia coli isolated from household water in municipal Ibadan, Nigeria
概要: Escherichia coli serves as an indicator of recent faecal contamination in water, signaling the potential presence of enteric pathogens. The public health impact of E. coli in water becomes more significant when strains harbor virulence genes, and may themselves be pathogenic, or antimicrobial resistance genes that can be transferred to pathogens. In this study, we used whole genome sequencing (WGS) to characterize E. coli isolated from household water in municipal Ibadan, Nigeria across two seasons. Antimicrobial susceptibility testing was performed on 97 E. coli isolates, and their genomes were assembled using SPAdes. Multi-Locus Sequence Types (MLST), virulence genes and plasmid replicons were determined using ABRicate. Antimicrobial resistance genes (ARGs) were detected using AMRFinderplus. Phylogroups and serotypes were determined using ClermonTyper and ECTyper, respectively. A phylogenetic tree was built using RAxML. Of the 97 isolates, 39(40.2%) were multidrug resistant and 13(15.9%) possessed diarrheagenic E. coli (DEC) virulence genes. Resistance to individual antibiotics was higher and DEC characteristics more frequent among isolates recovered in the dry season compared to the wet season. Thirty-seven resistance genes belonging to nine antibiotic classes were detected. Majority of the isolates belonged to phylogroup A or B1, 35unique Sequence Types (STs) were detected and there were seven expanded clones of four or more isolates. This study determined that multidrug-resistant E. coli, including DEC, were recovered from household water sources in Ibadan. Some isolates were likely derived from point-sources, highlighting the importance of improved water quality management and sanitation in preventing waterborne disease and antimicrobial resistance transmission. IMPORTANCEContamination of household drinking water sources by disease-causing microorganisms is a serious public health concern common in African settings. Escherichia coli, an indicator of faecal contamination, can also be a reservoir for resistance genes. We have previously reported high frequencies of E. coli contamination of household water in municipal Ibadan. In this study we characterized antimicrobial resistance and virulence genes harboured by contaminating isolates. We found potential diarrhoea-causing E. coli in water which often carried antimicrobial resistance genes, irrespective of whether or not they were disease causing. Resistance gene carriage was more common among isolates recovered in the dry, as compared to the wet season. This was attributable to resistant lineages of E. coli bacteria spreading in the dry season. The work shows the importance of monitoring drinking water in urban African cities like Ibadan and that treating ground water sources may be necessary, particularly in the dry season.
著者: Ifeoluwa Akintayo, Jesutofunmi S. Odeyemi, Olumuyiwa S. Alabi, Halimat O. Mohammed, Odion O. Ikhimiukor, Ayorinde O. Afolayan, Nicholas R. Thomson, Iruka N. Okeke
最終更新: 2024-12-23 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.23.630052
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.23.630052.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。
参照リンク
- https://www.protocols.io/view/ghru-genomic-surveillance-of-antimicrobial-resista-bpn6mmhe
- https://github.com/tseemann/mlst
- https://github.com/tseemann/abricate
- https://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/
- https://gitlab.com/-/snippets/2050300
- https://microreact.org/project/hcus-ecoli-051224
- https://microreact.org/project/hcus-ecoli-clusters-031224