抗生物質が腸の健康と耐性に与える影響
研究は抗生物質の使用が腸内細菌や耐性に及ぼすリスクを浮き彫りにしている。
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目次
抗生物質耐性(AMR)は、今の医療で深刻な問題だよ。薬に耐性のあるバイ菌が増えて広がらないように、抗生物質を賢く使うことが重要なんだ。効果的な抗微生物 stewardship は、抵抗性が発展する可能性を最小限に抑えるために、適切な抗生物質を適切なタイミングで使用することを目指している。
抗生物質の役割
抗生物質は感染症を治療するのに欠かせないけど、体内のバイ菌の自然なバランスを崩しちゃうこともあるんだ。腸には健康を維持するために大切なバイ菌がたくさん住んでいるけど、抗生物質がこれらの善玉バイ菌をたくさん殺しちゃうと、バランスが崩れて、悪い薬耐性のバイ菌が繁殖しやすくなるんだ。
広域スペクトル抗生物質と狭域スペクトル抗生物質
広域スペクトルの抗生物質は多くのバイ菌をターゲットにするけど、狭域スペクトルの抗生物質は特定のタイプにしか効かないんだ。広域スペクトルの抗生物質は腸内のバイ菌に対してもっと影響を与えることが分かってるから、できるだけ狭域の選択肢を使うことで、より健康的な腸の環境を保てるかもしれない。
英国のAWaRe分類
世界保健機関(WHO)は、抗生物質の責任ある使用を導くためにAWaRe分類を導入したんだ。AWaReのカテゴリーは次の通り:
- Access:一般的な感染症を治療するために広く利用できて効果的な抗生物質。
- Watch:抵抗性を防ぐためにもっと注意深く使うべき抗生物質。
- Reserve:より複雑で深刻な感染症のために取っておく抗生物質。
英国では、病院が「Access」抗生物質をもっと使うよう推奨されていて、全体の抗生物質使用を減らす手助けになるんだ。これがAMRと戦うのに役立つ。
腸内マイクロバイオームとその重要性
腸内マイクロバイオームは、私たちの腸の中に住んでいる数兆のバイ菌で構成されているんだ。これらのバイ菌は消化、免疫機能、全体の健康において重要な役割を果たしてる。特に、Enterobacteriaceae科に属するバイ菌の中には、抗生物質に耐性を持つと有害になる可能性があるんだ。
多剤耐性の課題
バイ菌が複数の薬に耐性を持つようになる問題は特にEscherichia coliやKlebsiella pneumoniaeのような種で増えてきている。これは公衆衛生にとって大きなリスクで、感染症に対する効果的な治療の選択肢が減ってしまうかもしれない。
抗微生物影響に関する研究
既存の研究では、抗生物質が腸内の正常なバイ菌をすぐに変化させることが示されているんだ。ただ、ほとんどの研究は異なる抗生物質の比較が限られていて、健康なボランティアの小さいグループに依存していることが多い。これを解決するために、ARMORD研究というのが行われて、さまざまな患者集団における腸内マイクロバイオームとAMR遺伝子への抗生物質の影響を分析したんだ。
研究デザインと参加者選定
ARMORD研究はデータ収集のために主に二つのアプローチに焦点を当てたんだ:
- 横断的サンプリング:参加者が一つの便サンプルを提供して、最近の抗生物質使用が腸内バイ菌とAMR遺伝子にどんな影響を与えたか分析された。
- 縦断的サンプリング:参加者が時間をかけて複数の便サンプルを提供して、腸内バイ菌とAMR遺伝子のレベルの変化を追跡した、特に血液関連の病気の治療を受けている人たちに焦点を当てた。
参加者は年齢や最近の抗生物質使用などの特定の基準に基づいて選ばれた。健康な人や深刻な病気を抱える患者も含めて、抗生物質がどのように異なるグループに影響を与えるかの包括的な視点を提供したんだ。
サンプル収集
便サンプルは分析のために品質を維持するために慎重に収集・保存された。各サンプルは収集後すぐに凍結されて、バイ菌のDNAが保存されたんだ。
データ分析
収集した便サンプルからのDNAを調べて、異なる抗生物質が腸内マイクロバイオームにどんな影響を与えたかを確認した。研究者たちはバイ菌の多様性やAMR遺伝子の存在に変化があるかを探ったんだ。
腸内バイ菌の多様性
重要な指標の一つが腸内のバイ菌の多様性だったんだ。多様な腸内マイクロバイオームは一般的に健康的で、逆に多様性が減ると害を示すかもしれない。研究では、抗生物質がこの多様性をどのくらいの期間乱すかを推定するモデルが使われて、異なる抗生物質の影響を比較する助けになったんだ。
抗生物質の影響に関する発見
分析結果は、どの抗生物質が腸内バイ菌に大きな変化をもたらすかについての洞察を提供した。一部の抗生物質は腸の多様性を大幅に減少させて、他のものは最小限の影響しか与えなかったよ。例えば:
- コ-amoxiclav と ピペラシリン-タゾバクタム は多様性をかなり減少させた。
- いくつかの抗生物質は、感染を引き起こす可能性のあるEnterococcusのような特定の有害なバイ菌の増加を引き起こした。
結果は、広域スペクトルの抗生物質が狭域スペクトルのオプションよりも腸内多様性に与える影響が強いことを示しているんだ。これにより、よりターゲットを絞った抗生物質を使用することが、より健康的な腸のバランスを保つのに役立つんだってことが強調される。
AMR遺伝子の分布
特定の抗生物質はAMR遺伝子の増加とも関連していた。このことは、ある抗生物質を使用することでバイ菌が耐性を持つ可能性が高まることを意味しているんだ。これらのつながりを理解することが重要で、抗生物質をより効果的に使って、耐性のあるバイ菌株を育てるのを避けるためにもね。
抗微生物 stewardshipへの影響
ARMORD研究の結果は医療従事者にとって貴重な情報を提供してる。さまざまな抗生物質が腸の健康や耐性バイ菌の成長にどのように影響するかを理解することで、医者は治療を処方する際にもっと賢い決定ができるようになるんだ。
横断的研究と縦断的研究の重要性
横断的アプローチと縦断的アプローチは、抗生物質がマイクロバイオームに与える影響についてのユニークな洞察を提供したんだ。横断的研究は広い参加者の範囲で明確な比較を生み出したけど、縦断的研究は特定の個人の時間をかけた変化を追跡する助けになった。この組み合わせが抗生物質の影響をより徹底的に理解することを可能にしてるんだ。
研究の限界
ARMORD研究は重要な発見を提供するけど、限界もあるんだ。個々の健康の違いや抗生物質の使用のばらつきなどの要因は、結果を複雑にしちゃうかもしれない。これらの結果を確認して、抗生物質の使用が腸の健康に与える長期的な影響を探るために、もっと広範囲な研究が必要かもしれない。
結論
抗生物質が腸内バイ菌やAMR遺伝子に与える影響を理解することは、治療戦略を改善するために重要だよ。ARMORD研究は、抗生物質の使用を慎重に行って、耐性のリスクを最小限に抑えながら腸の健康を維持する必要があることを強調している。AMRが医療に挑戦し続ける中で、この知識は今後の抗微生物 stewardshipの実践を形成する鍵となるんだ。
タイトル: The impact of different antimicrobial exposures on the gut microbiome in the ARMORD observational study
概要: BackgroundBetter metrics to compare the impact of different antimicrobials on the gut microbiome would aid efforts to control antimicrobial resistance (AMR). MethodsThe Antibiotic Resistance in the Microbiome - Oxford (ARMORD) study recruited inpatients, outpatients and healthy volunteers in Oxfordshire, UK, who provided stool samples for metagenomic sequencing. Data on previous antimicrobial use and potential confounders were recorded. Exposures to each antimicrobial were considered as factors in a multivariable linear regression, also adjusted for demographics, with separate analyses for those contributing samples cross-sectionally or longitudinally. Outcomes were Shannon diversity and relative abundance of specific bacterial taxa (Enterobacteriaceae, Enterococcus, and major anaerobic groups) and antimicrobial resistance genes (targeting beta-lactams, tetracyclines, aminoglycosides, macrolides, and glycopeptides). Results225 adults were included in the cross-sectional analysis, and a subset of 79 patients undergoing haematopoietic stem cell transplant provided serial samples for longitudinal analysis. Results were largely consistent between the two sampling frames. Recent use of piperacillin-tazobactam, meropenem, intravenous co-amoxiclav and clindamycin were associated with large reductions in microbiome diversity and reduced abundance of anaerobes. Exposure to piperacillin-tazobactam and meropenem were associated with a decreased abundance of Enterobacteriaceae, and an increased abundance of Enterococcus and major AMR genes, but there was no evidence that these antibiotics had a greater impact on microbiome diversity than iv co-amoxiclav or oral clindamycin. In contrast, co-trimoxazole, doxycycline, antifungals and antivirals had less impact on microbiome diversity and selection of AMR genes. ConclusionSimultaneous estimation of the impact of over 20 antimicrobials on the gut microbiome and AMR gene abundance highlighted important differences between individual drugs. Some drugs in the WHO Access group (co-amoxiclav, clindamycin) had similar magnitude impact on microbiome diversity to those in the Watch group (meropenem, piperacillin-tazobactam) with potential implications for acquisition of resistant organisms. Metagenomic sequencing can be used to compare the impact of different antimicrobial agents and treatment strategies on the commensal flora.
著者: Leon Peto, N. Fawcett, M. M. Kamfose, C. Scarborough, A. Peniket, R. Danby, D. W. Crook, M. J. Llewelyn, A. S. Walker
最終更新: 2024-03-08 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.24303874
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.24303874.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。
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