Published November 23, 2022 | Version v1
Publication Open

Moderate and transient impact of antibiotic use on the gut microbiota in a rural Vietnamese cohort

Creators

  • 1. Oxford University Clinical Research Unit
  • 2. Maastricht University
  • 3. National Institute Of Hygiene And Epidemiology
  • 4. University of Oxford

Description

The human gut microbiota has been shown to be significantly perturbed by antibiotic use, while recovering to the pre-treatment state several weeks after short antibiotic exposure. The effects of antibiotics on the gut microbiota have however been mainly documented in high-income settings with lower levels of antibiotic resistance as compared to lower and middle income countries (LMIC). This study aimed to examine the long-term consequences of repeated exposure to commonly use antibiotics on the fecal microbiota of residents living in a low income setting with high prevalence of antibiotic resistance. Fecal samples from household individuals (n = 63) participating in a rural cohort in northern Vietnam were collected monthly for a period of 6 months. Using 16S V4 rRNA gene region amplicon sequencing and linear mixed-effects models analysis, we observed only a minor and transient effect of antibiotics on the microbial richness (ß = - 31.3, 95%CI = - 55.3, - 7.3, p = 0.011), while the microbial diversity was even less affected (ß = - 0.298, 95%CI - 0.686, 0.090, p = 0.132). Principal Component Analyses (PCA) did not reveal separation of samples into distinct microbiota-based clusters by antibiotics use, suggesting the microbiota composition was not affected by the antibiotics commonly used in this population. Additionally, the fecal microbial diversity of the subjects in our study cohort was lower when compared to that of healthy Dutch adults (median 3.95 (IQR 3.72-4.13) vs median 3.69 (IQR3.31-4.11), p = 0.028, despite the higher dietary fiber content in the Vietnamese as compared to western diet. Our findings support the hypothesis that frequent antibiotic exposure may push the microbiota to a different steady state that is less diverse but more resilient to disruption by subsequent antibiotic use.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

وقد تبين أن ميكروبات الأمعاء البشرية مضطربة بشكل كبير بسبب استخدام المضادات الحيوية، بينما تتعافى إلى حالة ما قبل العلاج بعد عدة أسابيع من التعرض القصير للمضادات الحيوية. ومع ذلك، تم توثيق آثار المضادات الحيوية على ميكروبات الأمعاء بشكل أساسي في البيئات ذات الدخل المرتفع مع مستويات أقل من مقاومة المضادات الحيوية مقارنة بالبلدان منخفضة ومتوسطة الدخل (LMIC). تهدف هذه الدراسة إلى دراسة العواقب طويلة الأجل للتعرض المتكرر للمضادات الحيوية شائعة الاستخدام على الميكروبات البرازية للمقيمين الذين يعيشون في بيئة منخفضة الدخل مع ارتفاع معدل انتشار مقاومة المضادات الحيوية. تم جمع عينات البراز من أفراد الأسرة (العدد = 63) المشاركين في مجموعة ريفية في شمال فيتنام شهريًا لمدة 6 أشهر. باستخدام تسلسل الجين 16S V4 rRNA وتحليل نماذج التأثيرات المختلطة الخطية، لاحظنا فقط تأثيرًا طفيفًا وعابرًا للمضادات الحيوية على الثراء الميكروبي (ß = - 31.3، 95 ٪CI = - 55.3، - 7.3، p = 0.011)، في حين أن التنوع الميكروبي كان أقل تأثرًا (ß = - 0.298، 95 ٪CI - 0.686، 0.090، p = 0.132). لم تكشف تحليلات المكونات الرئيسية (PCA) عن فصل العينات إلى مجموعات قائمة على الميكروبات المتميزة عن طريق استخدام المضادات الحيوية، مما يشير إلى أن تكوين الميكروبات لم يتأثر بالمضادات الحيوية الشائعة الاستخدام في هذه الفئة من السكان. بالإضافة إلى ذلك، كان التنوع الميكروبي البرازي للأشخاص في مجموعة دراستنا أقل مقارنة بالبالغين الهولنديين الأصحاء (متوسط 3.95 (3.72-4.13 ريال قطري) مقابل متوسط 3.69 (3.31-4.11 ريال قطري)، p = 0.028، على الرغم من ارتفاع محتوى الألياف الغذائية في الفيتناميين مقارنة بالنظام الغذائي الغربي. تدعم نتائجنا الفرضية القائلة بأن التعرض المتكرر للمضادات الحيوية قد يدفع الميكروبات إلى حالة مستقرة مختلفة أقل تنوعًا ولكنها أكثر مرونة للاضطراب عن طريق استخدام المضادات الحيوية لاحقًا.

Translated Description (French)

Il a été démontré que le microbiote intestinal humain était significativement perturbé par l'utilisation d'antibiotiques, tout en récupérant à l'état de prétraitement plusieurs semaines après une courte exposition aux antibiotiques. Les effets des antibiotiques sur le microbiote intestinal ont cependant été principalement documentés dans les milieux à revenu élevé présentant des niveaux de résistance aux antibiotiques inférieurs à ceux des pays à revenu faible et intermédiaire (PRFI). Cette étude visait à examiner les conséquences à long terme d'une exposition répétée à des antibiotiques couramment utilisés sur le microbiote fécal des résidents vivant dans un milieu à faible revenu avec une prévalence élevée de résistance aux antibiotiques. Des échantillons de selles provenant de ménages (n = 63) participant à une cohorte rurale dans le nord du Vietnam ont été collectés mensuellement pendant une période de 6 mois. En utilisant le séquençage de l'amplicon de la région du gène de l'ARNr 16S V4 et l'analyse des modèles linéaires à effets mixtes, nous n'avons observé qu'un effet mineur et transitoire des antibiotiques sur la richesse microbienne (ß = - 31,3, IC à 95 % = - 55,3, - 7,3, p = 0,011), tandis que la diversité microbienne était encore moins affectée (ß = - 0,298, IC à 95 % - 0,686, 0,090, p = 0,132). Les analyses en composantes principales (ACP) n'ont pas révélé de séparation des échantillons en grappes distinctes à base de microbiote par l'utilisation d'antibiotiques, ce qui suggère que la composition du microbiote n'a pas été affectée par les antibiotiques couramment utilisés dans cette population. De plus, la diversité microbienne fécale des sujets de notre cohorte d'étude était inférieure à celle des adultes néerlandais en bonne santé (médiane 3,95 (IQR 3,72-4,13) vs médiane 3,69 (IQR 3,31-4,11), p = 0,028, malgré la teneur plus élevée en fibres alimentaires chez les Vietnamiens par rapport à l'alimentation occidentale. Nos résultats corroborent l'hypothèse selon laquelle une exposition fréquente aux antibiotiques peut pousser le microbiote à un état d'équilibre différent, moins diversifié mais plus résistant aux perturbations dues à l'utilisation ultérieure d'antibiotiques.

Translated Description (Spanish)

Se ha demostrado que la microbiota intestinal humana se ve significativamente perturbada por el uso de antibióticos, mientras se recupera al estado previo al tratamiento varias semanas después de una breve exposición a los antibióticos. Sin embargo, los efectos de los antibióticos en la microbiota intestinal se han documentado principalmente en entornos de altos ingresos con niveles más bajos de resistencia a los antibióticos en comparación con los países de ingresos bajos y medios (PIBM). Este estudio tuvo como objetivo examinar las consecuencias a largo plazo de la exposición repetida a antibióticos de uso común en la microbiota fecal de los residentes que viven en un entorno de bajos ingresos con alta prevalencia de resistencia a los antibióticos. Se recolectaron muestras fecales de individuos del hogar (n = 63) que participaban en una cohorte rural en el norte de Vietnam mensualmente durante un período de 6 meses. Utilizando la secuenciación de amplicones de la región génica del ARNr V4 16S y el análisis de modelos lineales de efectos mixtos, observamos solo un efecto menor y transitorio de los antibióticos sobre la riqueza microbiana (ß = - 31,3, IC del 95% = - 55,3, - 7,3, p = 0,011), mientras que la diversidad microbiana se vio aún menos afectada (ß = - 0,298, IC del 95% - 0,686, 0,090, p = 0,132). Los análisis de componentes principales (PCA) no revelaron la separación de las muestras en grupos distintos basados en la microbiota por el uso de antibióticos, lo que sugiere que la composición de la microbiota no se vio afectada por los antibióticos comúnmente utilizados en esta población. Además, la diversidad microbiana fecal de los sujetos de nuestra cohorte de estudio fue menor en comparación con la de los adultos holandeses sanos (mediana de 3,95 (IQR 3,72-4,13) frente a la mediana de 3,69 (IQR3,31-4,11), p = 0,028, a pesar del mayor contenido de fibra dietética en los vietnamitas en comparación con la dieta occidental. Nuestros hallazgos respaldan la hipótesis de que la exposición frecuente a antibióticos puede empujar a la microbiota a un estado estable diferente que es menos diverso pero más resistente a la interrupción por el uso posterior de antibióticos.

Files

s41598-022-24488-9.pdf.pdf

Files (2.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:429626b8fc01a1f811a178b7728ca427
2.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير معتدل وعابر لاستخدام المضادات الحيوية على ميكروبات الأمعاء في مجموعة فيتنامية ريفية
Translated title (French)
Impact modéré et transitoire de l'utilisation d'antibiotiques sur le microbiote intestinal dans une cohorte rurale vietnamienne
Translated title (Spanish)
Impacto moderado y transitorio del uso de antibióticos en la microbiota intestinal en una cohorte rural vietnamita

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4309907138
DOI
10.1038/s41598-022-24488-9

Is supplement to
https://openalex.org/W61780229 (Other)
https://openalex.org/W4206924063 (Other)
https://openalex.org/W3113733647 (Other)
https://openalex.org/W3042674643 (Other)
https://openalex.org/W3022757400 (Other)
https://openalex.org/W2973218968 (Other)
https://openalex.org/W2901718966 (Other)
https://openalex.org/W2901286616 (Other)
https://openalex.org/W2077055222 (Other)
https://openalex.org/W1844055093 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1966423019
  • https://openalex.org/W1980324083
  • https://openalex.org/W1981815900
  • https://openalex.org/W2031611770
  • https://openalex.org/W2043442946
  • https://openalex.org/W2084057318
  • https://openalex.org/W2085654814
  • https://openalex.org/W2087292184
  • https://openalex.org/W2091922579
  • https://openalex.org/W2096891797
  • https://openalex.org/W2108124258
  • https://openalex.org/W2108552239
  • https://openalex.org/W2108877876
  • https://openalex.org/W2131117051
  • https://openalex.org/W2137195441
  • https://openalex.org/W2141751791
  • https://openalex.org/W2146176535
  • https://openalex.org/W2166171121
  • https://openalex.org/W2238821644
  • https://openalex.org/W2242390630
  • https://openalex.org/W2344543878
  • https://openalex.org/W2401404581
  • https://openalex.org/W2406250479
  • https://openalex.org/W2462890427
  • https://openalex.org/W2527551486
  • https://openalex.org/W2561294428
  • https://openalex.org/W2750417371
  • https://openalex.org/W2763540102
  • https://openalex.org/W2897558112
  • https://openalex.org/W2911316249
  • https://openalex.org/W2944638330
  • https://openalex.org/W2973443106
  • https://openalex.org/W2981115487
  • https://openalex.org/W2985983397
  • https://openalex.org/W2987356303
  • https://openalex.org/W2990341974
  • https://openalex.org/W2990427812
  • https://openalex.org/W3029420556
  • https://openalex.org/W3033570360
  • https://openalex.org/W3043062835
  • https://openalex.org/W3048309866
  • https://openalex.org/W3085644248
  • https://openalex.org/W3088391914
  • https://openalex.org/W3092327810
  • https://openalex.org/W3097434846
  • https://openalex.org/W3106120407
  • https://openalex.org/W3135461457
  • https://openalex.org/W3148546398
  • https://openalex.org/W3161540023
  • https://openalex.org/W3179135189