这种微生物正在传播对其他细菌的抗生素耐药性

这种微生物正在传播对其他细菌的抗生素耐药性 royaltystockphoto /百叶窗

抗生素耐药性正在迅速传播 世界各地的。 当传染性细菌以某种方式突变然后繁殖时,它们甚至会对最强大的药物产生抵抗力。 但是研究表明,令人担忧的是,抗生素耐药性可能扩散的另一种方式是:一种有机体将其耐药性传递给其他活细菌。

2012年6月,来自圣保罗的35岁老人因各种问题而入院。 除了诊断出皮肤癌外,他还被告知他患有潜在的致命细菌感染。 医生让他接受了化学疗法和抗生素治疗,而杀死细菌的治疗似乎正在起作用。 但是在一个月内,微生物引起的发烧又恢复了。

该患者感染了著名的超级细菌MRSA(耐甲氧西林 金黄色葡萄球菌)。 因此,医疗团队求助于“最后一道防线”抗生素之一,即 强大的万古霉素。 这种MRSA菌株最初对万古霉素没有天然防御作用,但到当年8月它已变得耐药,从而使治疗无效。

科学家会 以后发现 MRSA并没有通过简单的突变获得抗药性,而是获得了巨大的新DNA。 在这一系列捐赠的遗传密码中包含了蛋白质说明,这些蛋白质可以使细菌免受抗生素的破坏性破坏。 MRSA已获胜,但是这个DNA来自何方?

输入 粪肠球菌。 该臭虫通常被描述为一种共生细菌(我们的“好细菌”之一),它快乐地生活在我们的肠道中,不会造成伤害。 我们的消化道是微生物活动的巢穴,拥有数万亿个单细胞生物。 所谓的微生物组对于维持人体健康至关重要。 健康的人类肠道,还有助于抑制粪便等臭虫的险恶一面。

当免疫系统较弱的患者接受抗生素治疗时,这种不良的一面会蓬勃发展。 当给我们抗生素时,它们会不分青红皂白地清除所有没有天然防御力的细菌,有时会清除其许多友好居民的肠道微生物组。 但是粪便是 本质装备 在其DNA中具有天然抗性机制,通常可以使其生存。

由于周围没有压迫性邻居,也没有能够控制他们的免疫系统,粪便及其抵抗力强大的同龄人迅速繁衍,欣喜地分裂成新的肠道。 不久之后,他们就与他们的抵抗力强并且可能引起疾病的邻居密切接触。


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交换信息

当人们聚在一起时,我们经常通过语言交流思想。 但是,当细菌聚集在一起时,它们可以通过DNA编码的指令交换信息。 这被称为 水平基因转移,其中DNA的副本从一个细胞移动到另一个细胞。 不幸, 粪肠球菌 它的超级虫族同胞可以分享所有最好的信息,这些信息使他们能够 生存抗生素.

但是粪便在其进化过程中又走了一步,成为抗生素抗性的最终经销商之一。 CRISPR-cas9系统是细菌用来防御有害遗传密码的一种防御机制,科学家现在也将其用作一种方法。 编辑DNA。 该系统最初是细菌将病毒DNA和其他潜在危险的遗传密码切碎成碎片之前的一种手段。

粪肠球菌 曾经拥有重要的CRISPR-cas9系统,但令人惊讶的是,它牺牲了防御机制,因此所有形式的DNA都可以进入并保留在细胞壁内。 这是一个冒险的策略,但最终证明是值得的,它为粪便获取并随后传播大量遗传知识提供了手段。 粪便正是通过这种获取和交换设计而获得的 万古霉素对MRSA的耐药性.

这种微生物正在传播对其他细菌的抗生素耐药性
抗生素耐药性威胁着我们治疗严重感染的能力。 蒂蒂库尔B / Shutterstock

抗生素在现代医学中起着至关重要的作用。 它们通常用于治疗感染性疾病,在手术后优先使用,并且在全球范围内将平均预期寿命提高了20年。 这使得应对抗生素耐药性成为 最紧迫的问题 今天我们的物种面临着。 然而,在粪便等细菌中,科学家发现微生物相互勾结,加剧了不断发展的抗生素耐药性带来的危险。

这使理解 粪肠球菌 最重要的。 然而,微生物的许多天然固有抗性仍然笼罩在神秘之中。 令人沮丧的是,当受到抗生素攻击时,粪便通常会在其袖子上有一点点。 例如,如果我们删除了完整的DNA片段,我们经常会发现粪便中的另一部分DNA可以发挥相同的作用,无论如何都具有抗药性。 但是,我们尚未完全了解哪些DNA具有遗传支持计划,哪些则没有。

无需任何备份的DNA片段将成为理想的药物靶标。 幸运的是,通过逐步删除DNA片段,我们能够在实验室中识别出这些重要片段。 每次删除都将使我们一步一步地找出对遗传资源至关重要的关键部分 粪肠球菌 生存。 这使我们充满信心,我们将很快能够对付这种节俭的机会病原体,并最终将庄家从游戏中移除。谈话

作者简介

萨利·莫里斯(Sali Morris), 博士生, 巴斯大学 詹姆斯·霍顿, 博士生, 巴斯大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.


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