Antibioottiresistenssi näyttää kehittyvän odotettua nopeammin

Bakteerien antibioottiresistenssi lisääntyy paljon nopeammin kuin aikaisemmin uskotaan. (Kuva: Zerbor / stock.adobe.com)

Bakteerien nopea antibioottiresistenssin kasvu

Ihmisten patogeeniset bakteerit kehittävät resistenssin antibiooteille paljon odotettua nopeammin. Yksi syy tälle näyttää olevan merkittävä geeninsiirto ekosysteemiemme bakteerien välillä ja ihmisille.

'

Bakteerien resistenssi antibiooteille kasvaa odotettua nopeammin, kertoo ruotsalaisen Chalmersin teknillisen yliopiston asiantuntijan tutkimus. Tutkimus julkaistiin englanninkielisessä lehdessä “MicrobiologyOpen”.

Antibioottiresistenssin vaikutukset

Maailman terveysjärjestön (WHO) mukaan antibioottiresistenssi on yksi suurimmista uhista maailmanlaajuiselle terveydelle, elintarviketurvallisuudelle ja kehitykselle. Pelkästään Euroopassa se aiheuttaa jo yli 33 000 kuolemaa vuodessa.

Mikä on konjugaatio?

Täysin erityyppiset bakteerit voivat välittää ns. Resistenssigeenejä toisilleen plasmidien (pienet DNA-molekyylit, joissa bakteerit varastoivat osan geeneistään kromosomin ulkopuolella) välityksellä. Kun kaksi bakteerisolua joutuu kosketukseen, ne voivat kopioida toistensa plasmideja. Tätä kutsutaan konjugaatioksi ja se on tärkein mekanismi antibioottiresistenssin leviämiselle, kertoo tutkimuksen kirjoittaja Jan Zrimec.

Resistenssigeenien lisääntyminen patogeeneissä

”Viime vuosina olemme nähneet resistenssigeenien leviävän ihmisen patogeeneihin paljon enemmän kuin kukaan odottaa. Monet näistä geeneistä näyttävät olevan peräisin useista bakteerilajeista ja ympäristöistä, kuten maaperästä, vedestä ja kasvibakteereista ", Zrimec sanoi Chalmersin teknillisen yliopiston lehdistötiedotteessa.

Asiantuntija selittää, että resistenssigeenien lisääntymistä oli vaikea selittää, koska vaikka konjugaatio on hyvin yleistä, uskottiin, että on olemassa selkeä raja, minkä tyyppiset bakteerit voivat siirtää plasmideja toisiinsa. Zrimecin mukaan plasmidit kuuluvat eri ns. Liikkuvuusryhmiin (MOB-ryhmät), joten niitä ei voida siirtää minkään bakteerilajin välillä.

Geeninsiirto odotettua laajemmalle

Zrimecin kehittämät uudet data-analyysimenetelmät osoittavat kuitenkin, että geeninsiirto voi olla paljon rajattomampaa ja laajempaa kuin aiemmin ajateltiin. Asiantuntija on kehittänyt muun muassa algoritmin, joka pystyy tunnistamaan tietyt konjugoitumiseen tarvittavat DNA-alueet - ns. OriT-alueet - suurina määrinä tietoja, jotka koostuvat tuhansien plasmidien DNA: n geneettisistä sekvensseistä. Algoritmi voi myös lajitella plasmidit MOB-ryhmiin tunnistettujen oriT-alueiden perusteella.

Geenisekvenssit yli 4600 plasmidista analysoitiin

Tätä uutta algoritmia käytettiin tutkimaan tunnettuja geenisekvenssejä yli 4600 luonnossa esiintyvästä plasmidista erityyppisistä bakteereista, mikä ei aiemmin ollut mahdollista systemaattisesti.

Tulokset osoittavat, että oriT-alueiden lukumäärä voi olla lähes kahdeksan kertaa suurempi kuin mitä voidaan havaita tällä hetkellä käytetyllä standardimenetelmällä, ja liikkuvien plasmidien määrä on mahdollisesti kaksi kertaa niin suuri kuin aiemmin tiedettiin.

Lisäksi bakteerilajien määrä, joilla on liikkuvia plasmideja, voisi olla melkein kaksi kertaa niin suuri kuin aiemmin tiedettiin. Yli puolella näistä plasmideista on oriT-alueita, jotka vastaavat konjugaatioentsyymiä toisesta plasmidista, joka on aiemmin luokiteltu eri MOB-ryhmään. Tämä tarkoittaa, että yksi näistä plasmideista, jotka sattuu olemaan samassa bakteerisolussa, voivat levittää ne, kertoo Zrimec.

Enemmän oletettuja siirtomekanismeja

Siten voi olla siirtymämekanismeja suuren määrän bakteerilajien ja ympäristöjen välillä, joiden aiemmin ajateltiin olevan esteitä, asiantuntija selittää.

"Nämä tulokset voivat viitata siihen, että on olemassa vankka verkosto plasmidien siirtämiseen bakteerien välillä ihmisissä, eläimissä, kasveissa, maaperässä, vesiympäristössä ja teollisuudessa, muutamia mainitakseni. Resistenssigeenejä esiintyy luonnollisesti monissa eri bakteereissa näissä ekosysteemeissä, ja hypoteettinen verkosto voi tarkoittaa, että geenit kaikista näistä ympäristöistä voidaan siirtää bakteereille, jotka aiheuttavat ihmisissä sairauksia ”, Zrimec selittää.

Syy vastustuskyvyn nopeampaan kehittymiseen?

”Tämä voi olla mahdollinen syy ihmisten patogeenien resistenssin nopeaan kehitykseen, jonka olemme havainneet viime vuosina. Laajalla antibioottien käytöllä on selektiivinen vaikutus resistenssigeeneihin, jotka voisivat siis virrata sisään paljon suuremmasta luonnossa esiintyvästä geneettisestä säiliöstä kuin oletimme aiemmin ", asiantuntija lisää.

Tulokset on todennettava kokeellisesti tulevaisuudessa, mutta monet tutkijat, jotka työskentelevät antibioottiresistenssin parissa eri lääketieteellisillä ja biologisilla alueilla, voivat jo käyttää Zrimecin kehittämiä tietojen analysointimenetelmiä. Ne tarjoavat tehokkaan uuden työkalun järjestelmälliseen eri plasmidien mahdollisen siirrettävyyden kartoittamiseen.

Parannettu antibioottiresistenssitutkimus

Toivon, että menetelmät hyödyttävät suuria paloja antibioottiresistenssitutkimusta, joka on erittäin monialainen ja pirstoutunut alue. Menetelmiä voidaan käyttää tutkimuksiin, joissa pyritään kehittämään tehokkaampia rajoituksia antibioottien käytölle, ohjeita antibioottien käytöstä ja uudentyyppisiä aineita, jotka voivat estää resistenssigeenien leviämisen molekyylitasolla, Zrimec kertoo. (kuten)

Tunnisteet:  Muut Galleria Kokonaisvaltainen-Lääketiede