Ученые Томского государственного университета исследуют особенности микробиома школьников-спортсменов и их сверстников с обычной физической нагрузкой. В частности, ученые проанализировали, каково влияние физической активности на уровень устойчивости к антибиотикам штаммов кишечной палочки (E. coli). Установлено, что у детей, регулярно посещающих секцию боевых искусств в течение длительного времени, уровень резистентности штаммов бактерий к антибиотикам ниже, чем у детей без дополнительных физических нагрузок. Результаты исследований, поддержанных Российским научным фондом, представлены в журнале «Человек. Спорт. Медицина».
– Устойчивость бактерий к антибиотикам представляет собой одну из самых серьезных проблем в России и в мире, – говорит ведущий научный сотрудник лаборатории менеджмента здоровья и физической активности ТГУ, одна из авторов статьи Анастасия Кабачкова. – На протяжении многих лет наблюдается стабильный рост устойчивости бактерий к антибиотикам. Более того, есть бактерии, устойчивые практически ко всем существующим антибактериальным препаратам. Это создает большую проблему для здравоохранения, поскольку антибиотики могут не дать желаемого эффекта при лечении инфекционных заболеваний, угрожающих жизни пациента.
Как сообщает старший научный сотрудник лаборатории менеджмента здоровья и физической активности ТГУ Ольга Иккерт, в качестве объекта исследования была выбрана бактерия Escherichia coli:
– Эта бактерия широко используется в научных исследованиях благодаря своей способности быстро размножаться и легкости в генетической модификации. Она также является модельным объектом для изучения антибиотикорезистентности. Чем больше устойчивых к антибиотикам штаммов кишечной палочки, тем выше вероятность передачи генов устойчивости патогенным бактериям при бактериальных инфекциях. В таких случаях лечение может потребовать изменения антибиотиков и продления курса терапии.
Большинство мировых исследований, посвященных устойчивости кишечной палочки или Escherichia coli к антибиотикам, проводились на клинических образцах, так как именно эта бактерия является одной из наиболее распространенных причин внутрибольничных и внебольничных бактериальных инфекций. Но остается большой пробел в исследованиях здоровых людей, особенно детей.
– Целью нашего исследования было выяснить, влияют ли занятия спортом на восприимчивость микроорганизмов кишечника к антибиотикам, – объясняет Анастасия Кабачкова. – Мы провели сравнительный анализ того, как реагирует на антибактериальные препараты Escherichia coli из микробиома кишечника детей-спортсменов и ребятишек с обычной физической нагрузкой.
В исследовании участвовали две группы условно здоровых детей с равномерным распределением по полу и возрасту (8–10 лет) без симптомов острых заболеваний. В первой группе детей, не занимающихся спортом, было выделено 19 различных штаммов E. coli из 12 проб (в семи пробах были обнаружены по два штамма, а в пяти пробах – по одному штамму). Во второй группе детей, занимающихся дополнительно тхэквондо, из 12 проб было выделено 13 штаммов E. coli. При этом в одной из проб были обнаружены два штамма, а в остальных пробах – по одному штамму.
При исследовании устойчивости выделенных штаммов к антибиотикам результаты показали, что из 19 штаммов первой группы 15 проявили устойчивость к амоксициллину. Кроме того, девять штаммов оказались устойчивыми к цефазолину и цефтриаксону, шесть штаммов – к амикацину, один штамм продемонстрировал устойчивость к тетрациклину. Большинство этих препаратов используется для лечения широко спектра заболеваний, включая такие серьезные, как пневмония, менингит, некоторые применяются для лечения перитонита.
Как отмечают авторы статьи, то, что два штамма из одной пробы устойчивы к одному и тому же антибиотику, является важным индикатором наличия у них схожих генов устойчивости.
Что касается второй группы, из 13 выделенных штаммов лишь шесть оказались устойчивыми к амоксициллину, из них два штамма проявили устойчивость к цефазолину, два штамма – к цефтриаксону, один штамм – к амикацину, и ни один из штаммов не показал устойчивости к тетрациклину.
– Понимание факторов, способствующих развитию устойчивости микроорганизмов к антибиотикам, особенно у детей, может стать ключом к разработке эффективных подходов для профилактики инфекционных заболеваний, – отмечают авторы статьи. – Физическая активность как важный аспект образа жизни может оказывать влияние на состав и функции кишечной микробиоты, способствуя ее улучшению. Наряду с этим регулярные физические нагрузки снижают уровень воспалительных процессов в организме.
Ученые планируют продолжить исследования и глубже изучить механизмы развития резистентности у различных штаммов бактерий, выделенных из микробиома. Наряду с этим они намерены исследовать устойчивость других микроорганизмов, таких как стафилококки и энтеробактерии, чтобы получить более полное представление о состоянии микробиоты детей с различными уровнями физической активности.
– Хотелось бы изучить группы детей, которые ранее не занимались спортом, но теперь начнут заниматься физической активностью, – говорит Анастасия Кабачкова. – Большой интерес представляет то, как занятия спортом повлияют на их штаммы кишечной палочки. Мы надеемся выяснить, изменится ли уровень устойчивости этих штаммов к антибиотикам и будут ли уходить гены устойчивости. Это исследование может дать важные данные о том, как физическая активность может способствовать улучшению здоровья детей и снижению их восприимчивости к инфекционным заболеваниям.
Таким образом, исследование ученых ТГУ может стать основой для разработки рекомендаций по физической активности для улучшения состояния микробиоты и снижения резистентности микробиома к антибиотикам.