在远程高寒地区发现的永乐国际超级细菌基因

时间:2019-07-20 责任编辑:澹台爹裨 来源:永乐国际-首页Welcome~ 点击:49 次

细菌中的抗生素耐药性在世界范围内迅速蔓延,甚至被称为对人类的全球性威胁,与气候变化一样严重。 过度和不谨慎地使用抗生素通常受到指责,但传播的速度和程度不能仅通过过度使用来解释。

现在已经在世界上人类和抗生素稀缺或缺乏的偏远地区发现了永乐国际。 最近,我们在上发表了一项研究,该研究报告了北极高地斯瓦尔巴群岛的抗生素耐药基因。

永乐国际本身是天然的,但人类持续接触抗生素已经选择逐渐增强的细菌。 这些细菌通常会获得永乐国际基因,使它们能够产生强大的防御蛋白。 随着更多抗生素的使用,新的抗药性形式发展,包括病原体的多重耐药性,造成健康危机。

对于我们的研究,我们从距离北极186英里的北冰洋西海岸的西海岸的Kongsfjorden的8个地点的40个土壤中提取了细菌DNA。 这个位置在北极地区非常不寻常,因为它充满活力的野生动物种群和邻近的峡湾不会冻结。 我们筛选了北极土壤DNA并量化了与9种主要抗生素类别相关的131种永乐国际基因。 这些包括氨基糖苷类,碳青霉烯类,大环内酯类和β-内酰胺类 - 其中许多用于治疗人类和兽医感染。

一些检测到的基因,其中几个几乎肯定不是北极的“本地”,可以赋予对多种药物的抗性。 这些“外来”基因在淡水源附近的最高浓度被发现 - 野生动物往往聚集的区域。

我们发现的一种永乐国际基因被称为“blaNDM-1。”这种基因赋予细菌对碳青霉烯类抗生素的抗性,这是我们对传染病的最后手段之一。我们在2013年在北极小湖附近的土壤中发现了这种基因 - 但它2007年首次在印度的一名医院病人身上后来被 。

虽然没有明确地从印度获得,但BlaNDM-1首先在世界的一侧被识别出来并在不到三年的时间内迁移到另一侧,最终出现在人类居住和抗生素稀缺的地方。 它是怎么到达那里的?

迁移阻力

卫生条件不足的地方通常在周围的水和土壤中具有较高水平的抗性基因和细菌。 当地人口过剩,抗生素使用控制不良以及废水处理不完全意味着在这些地方 。

当地的水和食物供应被粪便污染,为人类和野生动物摄取抗性基因及其细菌宿主提供了途径 - 从世界的一个地区搭乘另一个地区。 目前还不清楚这是通过鸟类或人类进行的单次迁移,还是暴露的连锁反应。 无论通过何种途径,抗性基因都在快速移动并进入不存在抗生素的地方。

随着抗生素耐药性的迁移,它在通过动物和更广泛的环境时也会发生变化。 这使得将这些基因从它们的起源追溯到它们最终的位置变得复杂。 在blaNDM-1的情况下,它最初在少数地方被检测为单个基因,但现在已许多变种,现在包括北极。

antibiotic resistant genes arctic 在北极地区发现了永乐国际基因。 大卫格雷厄姆

如果抗性基因通过人类或野生动物迁移到其他地方,特别是当地卫生条件不足的地方,则可能会在随后的人类和野生动物种群中选择这些基因和细菌宿主。 这就是我们认为全世界正在发生的事情。 这些基因随着人类和其他动物在世界各地移动,为具有抗性潜力的新地方播种。

减少抗生素的使用对于解决细菌耐药性至关重要。 在英国,卫生部长Matt Hancock宣布的五年行动计划中概述了这一点。 然而,减少局部抗生素的使用可能对全球抗性的影响有限,除非不考虑环境途径。 改善全球卫生和水质必须成为抗生素耐药性的一部分。

然而,我们的北极高中研究中有一个积极的说明。 虽然我们检测到像blaNDM-1这样的基因,但我们也发现了其他有趣且意想不到的永乐国际基因。 我们在几乎所有的土壤核心中发现了一种编码结核菌多重耐药性的基因。 这个基因与粪便物质没有明确的关系,这意味着它对这个偏远的环境几乎肯定是自然的。

这可能听起来像坏消息,但它表明这个特定的抗性基因可能起源于何处。 更多地了解这种基因的起源可能有助于我们更好地了解结核病的耐药性。

也就是说,集中力量开发新的抗生素药物可能还不够。 对富裕国家来说,帮助较贫穷的国家改善水质和卫生条件也是明智之举,即使它只是提供厕所来减少露天排便。 在农业和医药中更明智地使用抗生素是解决抗药性的必要步骤,但只有综合方法才能减少抗生素耐药性的演变和传播。

是英国生态系统工程教授

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