抗生素耐药性传播速度超过目前的预期


梁晓文



图片:PIARACTUS MESOPOTAMICUS,一种叫做PACU的南美洲物种,经常在水产养殖中饲养。(图片来源: © HELMHOLTZ ZENTRUM MÜNCHEN)

通过研究水产养殖中养殖的鱼类,来自Helmholtz Zentrum Munchen,哥本哈根大学和巴西坎皮纳斯大学的研究人员对抗生素抗性基因在细菌之间转移的机制有了新的认识。根据发表在“微生物组”杂志上的研究,这些机制比以前想象的更加多样化。

Helmholtz Zentrum Munchen比较微生物组分析研究中心主任Michael Schloter教授说:“在过去70年中,抗生素在人类和兽医医学中的使用稳步增加,导致耐药微生物急剧增加。” 特别值得警惕的是,许多微生物不仅对一种抗生素具有抗性,而且对一系列不同物质具有抗性,最近研究的相应作者说。这在传染病的治疗中造成特殊问题。“因此,我们开始发现负责抗药性发展的机制,” 他说。

为此,他和他的团队以及由Gisle Vestergaard领导的丹麦科学家一起调查了水产养殖中养殖的鱼类。具体而言,他们研究了Piaractus mesopotamicus,一种被称为pacu的南美洲物种,通常在水产养殖中饲养。这些鱼在食物中接受了34天的抗生素氟苯尼考。在这段时间内以及接受期结束后,研究人员从鱼的消化道中提取样本,观察肠道细菌的相关基因变化。


抗性基因在基因组周围跳跃

“正如预期的那样,抗生素的使用导致抗生素耐药基因的增加,”该论文的第一作者,COMI博士生Johan Sebastian Sáenz Medina解释道。“一个例子是泵蛋白的基因,它可以简单地从细菌中移除活性物质。然而,我们对我们能够检测到的抗生素抗性基因在鱼类肠道细菌中传播的不同机制感到特别惊讶。”Saenz Medina解释说。“这表明细菌也通过病毒,即噬菌体和转座子来交换抗性。”

进一步的宏基因组学研究证实,这些可移动的遗传元件可诱导不同生物基因组间的抗性基因快速分布。到目前为止,已经假定只有质粒(本质上是易于转移的小染色体)主要负责抗性基因的交换。

Michael Schloter说:“在没有质粒参与的情况下,耐药性也在细菌之间广泛传播,这一发现着实令人吃惊。”“根据这一观察结果,应该审查和修改相关的传播模型。此外,我们的数据肯定会让我们怀疑,在世界上越来越多的水产养殖中,我们是否应该继续使用抗生素以及在何种程度上继续使用抗生素。”


进一步的信息

背景:同时,抗生素也改变了鱼消化道细菌的组成。推测致病属如沙门氏菌、绿单胞菌和柠檬酸杆菌的增殖。然而,一旦实验结束,微生物组又回复到原来的组成。

Michael Schloter致力于抗生素耐药性的研究。最近,他参与了“国际环境“上的一项研究,该研究显示抗生素生产造成的污染如何导致河流沉积物中细菌群落的空间和季节性变化。

原始出版:Sáenz, J.S. et al. (2019): Oraladministration of antibiotics increased the potential mobility of bacterialresistance genes in the gut of the fish Piaractus mesopotamicus. Microbiome,DOI: 10.1186/s40168-019-0632-7



资料来源:
Antibiotic resistances spread faster thanso far thought
PUBLIC RELEASE: 18-FEB-2019
AAAS and EurekAlert!