這種微生物正在傳播對其他細菌的抗生素耐藥性

這種微生物正在傳播對其他細菌的抗生素耐藥性 royaltystockphoto /百葉窗

抗生素耐藥性正在迅速傳播 世界各地的。 當傳染性細菌以某種方式突變然後繁殖時,它們甚至會對最強大的藥物產生抵抗力。 但是研究表明,令人擔憂的是,抗生素耐藥性可能擴散的另一種方式是:一種有機體將其耐藥性傳遞給其他活細菌。

2012年6月,來自聖保羅的35歲老人因各種問題而入院。 除了診斷出皮膚癌外,他還被告知他患有潛在的致命細菌感染。 醫生讓他接受了化學療法和抗生素治療,而殺死細菌的治療似乎正在起作用。 但是在一個月內,微生物引起的發燒又恢復了。

該患者感染了著名的超級細菌MRSA(耐甲氧西林 金黃色葡萄球菌)。 因此,醫療團隊求助於“最後一道防線”抗生素之一,即 強效複合萬古黴素。 這種MRSA菌株最初對萬古黴素沒有天然防禦作用,但到當年8月它已變得耐藥,從而使治療無效。

科學家會 以後發現 MRSA並沒有通過簡單的突變獲得抗藥性,而是獲得了巨大的新DNA。 在這一系列捐贈的遺傳密碼中包含了蛋白質說明,這些蛋白質可以使細菌免受抗生素的破壞性破壞。 MRSA已獲勝,但是這個DNA來自何方?

輸入 糞腸球菌。 該臭蟲通常被描述為一種共生細菌(我們的“好細菌”之一),它快樂地生活在我們的腸道中,不會造成傷害。 我們的消化道是微生物活動的巢穴,擁有數万億個單細胞生物。 所謂的微生物組對於維持人體健康至關重要。 健康的人類腸道,還有助於抑制糞便等臭蟲的險惡一面。

當免疫系統較弱的患者接受抗生素治療時,這種不良的一面會蓬勃發展。 當給我們抗生素時,它們會不分青紅皂白地清除所有沒有天然防禦力的細菌,有時會清除其許多友好居民的腸道微生物組。 但是糞便是 本質裝備 在其DNA中具有天然抗性機制,通常可以使其生存。

由於周圍沒有壓迫性鄰居,也沒有能夠控制他們的免疫系統,糞便及其抵抗力強大的同齡人迅速繁衍,欣喜地分裂成新的腸道。 不久之後,他們就與他們的抵抗力強並且可能引起疾病的鄰居密切接觸。


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交換信息

當人們聚在一起時,我們經常通過語言交流思想。 但是,當細菌聚集在一起時,它們可以通過DNA編碼的指令交換信息。 這被稱為 水平基因轉移,其中DNA的副本從一個細胞移動到另一個細胞。 不幸, 糞腸球菌 它的超級虫族同胞可以分享所有最好的信息,這些信息使他們能夠 生存抗生素.

但是糞便在其進化過程中又走了一步,成為抗生素抗性的最終經銷商之一。 CRISPR-cas9系統是細菌用來防禦有害遺傳密碼的一種防禦機制,科學家現在也將其用作一種方法。 編輯DNA。 該系統最初是細菌將病毒DNA和其他潛在危險的遺傳密碼切碎成碎片之前的一種手段。

糞腸球菌 曾經擁有重要的CRISPR-cas9系統,但令人驚訝的是,它犧牲了防禦機制,以使所有形式的DNA都能進入並保留在細胞壁內。 這是一個冒險的策略,但最終證明是值得的,它為糞便獲取並隨後傳播大量遺傳知識提供了手段。 糞便正是通過這種獲取和交換設計而獲得的 萬古黴素對MRSA的耐藥性.

這種微生物正在傳播對其他細菌的抗生素耐藥性
抗生素耐藥性威脅著我們治療嚴重感染的能力。 蒂蒂庫爾B / Shutterstock

抗生素在現代醫學中起著至關重要的作用。 它們通常用於治療感染性疾病,在手術後優先使用,並且在全球範圍內將平均預期壽命提高了20年。 這使得應對抗生素耐藥性成為 最緊迫的問題 今天我們的物種面臨著。 然而,在糞便等細菌中,科學家發現微生物相互勾結,加劇了不斷發展的抗生素耐藥性帶來的危險。

這使理解 糞腸球菌 最重要的。 然而,微生物的許多天然固有抗性仍然籠罩在神秘之中。 令人沮喪的是,當受到抗生素攻擊時,糞便通常會在其袖子上有一點點。 例如,如果我們刪除了完整的DNA片段,我們經常會發現糞便中的另一部分DNA可以發揮相同的作用,無論如何都具有抗藥性。 但是,我們尚未完全了解哪些DNA具有遺傳支持計劃,哪些則沒有。

無需任何備份的DNA片段將成為理想的藥物靶標。 幸運的是,通過逐步刪除DNA片段,我們能夠在實驗室中識別出這些重要片段。 每次刪除都將使我們一步一步地找出對遺傳資源至關重要的關鍵部分 糞腸球菌 生存。 這使我們充滿信心,我們將很快能夠對付這種節儉的機會病原體,並最終將莊家從遊戲中移除。談話

關於作者

薩利·莫里斯(Sali Morris), 博士生, 巴斯大學 - 詹姆斯·霍頓, 博士生, 巴斯大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.


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