微生物世界的耐藥性是一種公共衛(wèi)生威脅

微生物世界的耐藥性是一種公共衛(wèi)生威脅，在全球范圍內接近大流行的比例。雖然限制抗生素的使用仍被視為通過細菌種群抵抗抗性基因傳播的最佳長期防御措施之一，蘇黎世瑞士聯邦理工學院(ETH)研究人員的一項新研究提供了令人不安的新證據。以前未知的機制，在腸道細菌中傳播抗藥性，與抗生素的使用無關。

“限制使用抗生素非常重要，而且確實是正確的做法，但僅靠這一措施并不足以阻止抗藥性的傳播，”聯合高級研究調查員MédéricDiard博士解釋說，他是大學生物中心的教授。巴塞爾。“如果你想控制抗性基因的傳播，你必須從抗性微生物本身開始，并防止這些通過更有效的衛(wèi)生措施或疫苗接種傳播。”

這項新研究的結果最近在Nature上發(fā)表，文章標題為：“ 沙門氏菌可以促進抗生素抗性質粒在腸道中的傳播。”

通常，抗性是由抗性基因介導的，抗性基因可以簡單地從一個細菌群體跳到另一個細菌群體。一種常見的假設是抗性基因主要在使用抗生素時傳播，這是達爾文理論支持的理由：只有在使用抗生素的情況下，抗性細菌才具有優(yōu)于其他細菌的優(yōu)勢。在無抗生素的環(huán)境中，抗性細菌沒有優(yōu)勢。這就解釋了為什么健康專家擔心過量使用抗生素并要求對其使用進行更多限制。

持久性細菌，也稱為持久性細菌，是這種新發(fā)現的抗性擴散機制的原因?？茖W家們已經知道，就像攜帶抗性基因的細菌一樣，堅持者可以在抗生素治療中存活下來。它們處于暫時的休眠狀態(tài)，可以將其新陳代謝降至最低，從而阻止抗生素殺死它們。在沙門氏菌的情況下，當細菌從腸道內部穿透身體組織時，細菌就會處于休眠狀態(tài)。一旦它們侵入組織，在從休眠狀態(tài)喚醒之前，持留者可以在那里未被發(fā)現數月。如果條件有利于細菌存活，感染可再次發(fā)作。

科學家們報告說，即使堅持不引起新的感染，它們仍會產生不良影響。

“我們研究了持久性是否也可以促進抗性質粒的傳播。與突變相反，抗性質粒的轉移需要供體和受體細菌菌株共同發(fā)生，“作者寫道。“對于我們的實驗，我們選擇了兼性細胞內腸道病原體鼠傷寒沙門氏菌鼠傷寒沙門氏菌(S. Typhimurium)和大腸桿菌，這是微生物群的常見成員。鼠傷寒沙門氏菌形成了在幾種宿主組織中抗生素治療后存活的持久性。“

在對小鼠的實驗中，研究人員證明，腸道中休眠的沙門氏菌可以將其抗性基因傳遞給同一物種的其他個體細菌甚至其他物種，例如來自正常腸道菌群的大腸桿菌。他們的實驗表明，一旦它們從休眠狀態(tài)中醒來并遇到其他易受基因轉移影響的細菌，那些持有者就能非常有效地分享它們的抗性基因。

“我們發(fā)現組織相關的鼠傷寒沙門氏菌持久性代表了質粒供體或受體的長壽儲庫。鼠傷寒沙門氏菌宿主的形成需要沙門氏菌作者寫道，腸道相關組織中的致病島(SPI)-1和/或SPI-2，或系統(tǒng)位點的SPI-2。將這些持久性細菌重新接種到腸腔中使得供體與腸道駐留受體共同發(fā)生，從而有利于各種腸桿菌科菌株之間的質粒轉移。我們在重新播種后的兩到三天內觀察到多達99%的轉接合子。數學模型顯示罕見的再播種事件可能足以達到高頻率的共軛。接種鼠傷寒沙門氏菌以及隨后的質粒轉移后，接種疫苗可減少持久性水庫的形成。

“通過利用它們持久的宿主細菌，抗性質?？梢栽谵D移到其他細菌之前在一個宿主中存活很長時間。這加速了他們的傳播，“聯合高級研究調查員Wolf-Dietrich Hardt博士解釋說，他是ETH生物系教授。

研究人員現在希望將他們的發(fā)現用于小鼠，并在經常遭受沙門氏菌感染的家畜(如豬)中更密切地探索這些發(fā)現?？茖W家們還想研究是否有可能通過益生菌或接種沙門氏菌疫苗控制牲畜種群的抗藥性傳播。

“我們得出結論，即使沒有選擇質粒編碼的抗性基因 - 病原體持有者的小型宿主也可以促進混雜的抗性質粒在腸道中的傳播，”作者總結道。

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