Terveydenhuollon toimintatavat globaalissa etelässä levittävät antibioottiresistenssiä maailmanlaajuisesti

Monet usealle antibiootille vastustuskykyiset bakteerit ovat peräisin Pakistanista ja muualta Intian niemimaalta. Näiden bakteerien aiheuttamien infektioiden hoito voi olla hyvin vaikeaa: hoitoajat pitkittyvät ja potilaiden kuolleisuus on suurempi.

Hiljattain Nature Communications -lehdessä julkaistu tutkimus antaa lisätietoa antibioottiresistenssin esiintymisestä Pakistanin väestössä. Helsingin yliopiston ja Cambridgessa sijaitsevan Sanger-instituutin monitieteisessä yhteistyössä selvitettiin myös, miten antibioottien käyttö vaikutti resistenttien bakteerien esiintymiseen yksittäisillä potilailla lyhyellä aikavälillä.

– Intian niemimaalta palanneilla matkailijoilla on suurin riski tuoda mukanaan moniresistenttejä bakteereja. Resistenssin ymmärtämiseksi on tärkeää ymmärtää, millaisia bakteerikantoja alueella ylipäätään leviää, kertoo professori, infektiosairauksien ylilääkäri Anu Kantele Helsingin yliopistosta ja HUSista.

Koko kasvuston geenit kartoitettiin

Tutkijat ottivat peräaukkosivelynäytteet noin tuhannelta potilaalta, jotka kävivät vastaanotolla pienessä sairaalassa Lahoren metropolialueella. Noin puolelta saatiin kontrollinäyte kuukauden seuranta-ajan jälkeen. Näytteistä tutkijat selvittivät, miten antibioottien käyttö vaikutti ihmisten kantamiin Escherichia coli -bakteereihin. Näytteitä kerättiin myös terveiltä vapaaehtoisilta eri puolilta Pakistanin väkirikkainta Punjabin maakuntaa.

Infektiolääkäri Tamim Khawaja asui kolme kuukautta Pakistanissa ja keräsi näytteitä. Ne viljeltiin paikan päällä, ja bakteerikasvusto pakastettiin ja tuotiin Suomeen.
Yhteistyönä Sanger-instituutin kanssa kasvuston DNA sekvensoitiin uudenlaisella syväsekvensointimenetelmällä. Analyysissä käytettiin Helsingin yliopiston tutkijatohtori Tommi Mäklinin kehittämiä uusia menetelmiä, joilla kaikki DNA:n sisältämä informaatio saatiin hyödynnettyä tarkasti. Näin tutkimuskonsortio pystyi kartoittamaan E. coli-bakteerien monimuotoisuutta yhtä aikaa sekä yksilöissä että populaatiotasolla.

– Uusimman sekvensointiteknologian paremman skaalautuvuuden ja ryhmäni kehittämien menetelmien ansiosta olemme kyenneet avaamaan erilaisen näkökulman bakteerien ja resistenssin evoluutiodynamiikan tutkimukseen. Uskon, että teemme tämän lähestymistavan avulla useita uusia läpimurtoja lähivuosina, sanoo professori Jukka Corander.

Tutkimuksessa kävi ilmi, että Pakistanissa tavattujen E. coli -bakteerien kantojen esiintyvyydessä oli merkittävää vaihtelua jopa samasta henkilöstä kerätyissä näytteissä. Tutkijat huomasivat myös, että monet Euroopassa yleisistä bakteerikannoista eivät pärjää Pakistanissa kilpailussa paikallisia kantoja vastaan, vaikka osaa kannoista tavataan molemmilla mantereilla.

– Esimerkiksi Pakistanissa yleinen E. coli -kanta ST58 on aiheuttanut korkean elintason maissa vakavia ihmisten infektioita. Länsimaissa tämän kannan oireeton kantajuus on harvinaista, mutta Pakistanissa ST58 oli kolmanneksi yleisin ihmisten oireettomana kantama E. colin tyyppi. Toisaalta eräät länsimaissa terveillä ihmisillä oireettomana kiertävät, virtsatieinfektioita aiheuttavat E. colin kannat olivat Pakistanissa harvinaisia, mahdollisesti suuren antibioottipaineen vuoksi, kertoo Mäklin. 

Ei antibiootteja varmuuden vuoksi

Eräät Pakistanista löytyneet E. coli bakteerit olivat geneettisesti lähellä Norjassa aiemmin sekvensoituja kantoja.

– Tämä kuvaa hyvin sitä, miten bakteerit matkustavat maanosasta toiseen yhtä nopeasti kuin ihmiset, sanoo Kantele.

– Ei riitä, että turhaa antibioottien käyttöä karsitaan länsimaissa. On kaikkien etu auttaa köyhempiä maita järkiperäistämään antibioottien käyttöä. Tutkimusta tehdessä havaitsimme, että lääkäreillä oli usein alle minuutti aikaa potilasta kohden, mikä helposti johti varmuuden vuoksi hoitoon laajakirjoisilla antibiooteilla. Omassa terveydenhuoltomme kriisissä unohtuu helposti, että kriisi on köyhissä maissa moninkertainen, ja sen seuraukset ylettyvät tänne asti, sanoo Khawaja. Tutkimus on osa hänen väitöskirjatyötään. 

Julkaisu:

Khawaja, T., Mäklin, T., Kallonen, T. et al. Deep sequencing of Escherichia coli exposes colonisation diversity and impact of antibiotics in Punjab, Pakistan. Nat Commun 15, 5196 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-49591-5

Lisätiedot:

Tamim Khawaja
Infektiolääkäri, tohtorikoulutettava, HUS Helsingin yliopistollinen sairaala ja Helsingin yliopisto
tamim.khawaja@hus.fi  
Puh: 040 5191861

Tommi Mäklin
Tutkijatohtori, matematiikan ja tilastotieteen osasto, Helsingin yliopisto
tommi.maklin@helsinki.fi

Anu Kantele
Professori, Helsingin yliopisto, ylilääkäri, HUS Helsingin yliopistollinen sairaala
anu.kantele@hus.fi
Puh: 050 3097640

Jukka Corander
Professori, matematiikan ja tilastotieteen osasto, Helsingin yliopisto ja Suomen tekoälykeskus FCAI
Wellcome Sanger Institute ja Oslon yliopisto
jukka.corander@helsinki.fi
Puh. 050 415 5294