新的研究表明常見的除草劑與抗生素耐藥性有關

新的研究表明常見的除草劑與抗生素耐藥性有關
新西蘭的研究人員發現,Round-up和Kamba等常用雜草殺手中的活性成分可以使細菌對抗生素的敏感性降低。
照片來源:shutterstock.com, CC BY-ND

抗生素正在喪失殺滅細菌的能力。

抗生素耐藥性上升的主要原因之一是抗生素使用不當,但我們的抗生素使用不當 最新研究 表明常用的雜草殺手如Round-up和Kamba中的成分也會導致細菌對抗生素的敏感性降低。

除草劑誘導基因活性

關於700,000死亡人數每年都可歸因於抗藥性細菌的感染。 最近 報告 據2050預測,每年10百萬人將死於此前可治療的細菌感染,其累計成本為世界經濟的2萬億美元。

我們研究的細菌是潛在的人類病原體。 七十年前,病原體對醫學和農業中使用的抗生素一律敏感。 那已經改變了。 現在有些人對除了一兩種抗生素以外的所有抗生素都有抗藥性。 一些菌株對所有菌株都有抗性。

當細菌暴露於 商業除草劑配方 基於2,4-D,麥草畏或草甘膦,各種抗生素的致死濃度發生了變化。 通常需要更多的抗生素來殺死它們,但有時需要更少的抗生素。 我們發現除草劑的一個作用是誘導它們都攜帶的某些基因,但並不總是使用。

這些基因是所謂的“適應性反應”的一部分。 這種反應的主要元素是將毒素“泵”出細胞,保持細胞內濃度亞致死的蛋白質。 我們知道這一點,因為泵的化學抑製劑的添加消除了除草劑的保護作用。

在我們的 最新作品,我們通過使用基因“敲除”細菌進行了測試,這種細菌被設計為僅失去一個泵基因。 我們發現這些泵解釋了除草劑的大部分效果。

減少抗生素的使用可能無法解決問題

幾十年來,我們一直致力於發明新的抗生素,超越了保持現有抗生素有效性的智慧。 我們已經將相同的發明激勵應用於與手機一起使用的抗生素的商業化。 這些激勵措施可以最大化產品銷售率。 他們用手機使市場飽和,並且他們用抗生素抗性細菌使地球飽和。

抗生素使用不當是導致廣泛抵抗的有力驅動因素。 了解這一點自然會導致這樣的假設:適當和較低的使用將使世界再次正確。 不幸的是,科學並沒有完全站在那個假設的一邊。

根據阻力率進行的研究通常會發現 抵抗力下降 禁用或減少使用時的特定藥物。 然而,該效果不是恢復抗生素前敏感性,其特徵在於抗生素的多年有效性。 代替, 阻力回歸 當藥物再次使用時迅速。

這告訴我們,一旦抗性在細菌群體中穩定,暫停使用可能會改變抗性與易感性的比例,但它不會消除抗性類型。 當再次使用時,極少數的抗性細菌會破壞抗生素。

除草劑和其他污染物模仿抗生素

什麼使這些抵抗少數群體保持在身邊 回想一下,細菌非常小,但它們很多; 你攜帶100萬億。 它們也被發現深入地下,高層大氣。

因為抗生素是如此強大,它們可以消除易感細菌,並使少數抗性細菌重新繁殖。 這樣做之後,我們現在有很多細菌和許多抗性基因可以擺脫,這需要花費很多時間。

正如我們的工作所表明的那樣,故事更為複雜。 我們傾向於將抗生素視為藥物和農用化學品,洗手液,噴霧劑和防腐劑。 細菌不這樣做。 對他們來說,他們都是有毒的。

有些是真正有毒的(抗生素),有些則沒有那麼多(除草劑)。 細菌是地球上生命最長的生物之一。 近40億年的生存教會了他們如何應對毒素。

農藥作為抗生素疫苗

我們的假設是除草劑可以從更有毒的毒素如抗生素中免疫細菌。 由於所有細菌都具有這些保護作用,因此使用它們所暴露的廣泛使用的產品尤其成問題。 因此,無論我們是否使用抗生素,這些產品都可能使細菌為抗生素做好準備。

我們發現,雜草殺手中的純化活性成分和潛在的惰性成分都會引起抗生素反應的變化。 這些惰性成分也存在於加工食品和普通家用產品中。 在合法允許的食物濃度以下引起抗藥性。

這是什麼意思呢? 對於初學者來說,我們可能需要更加謹慎地考慮如何規範化學品貿易。 商業中約有800萬種化學製品, 自140,000以來的新增1950,以及對其組合效果和分解產品的了解有限,這並不容易。

談話但是,如果看到某人因感染而死亡,我們也很容易失去治癒的能力。

關於作者

Jack Heinemann,坎特伯雷大學分子生物學和遺傳學教授

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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