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科学家发现南美部落中的抗生素抗性基因

2020-02-27 14:03:53来源:

科学家们在一个偏远的南美部落的细菌群中发现了抗生素抗性基因,奇怪的是,该基因以前从未接触过抗生素药物,这可能使发达国家完全包围的现象得以揭示。

居住在委内瑞拉南部偏远山区的亚诺玛米美洲印第安人已经与其他社会隔离了11,000多年。尽管如此,事实证明,这些人拥有的基因具有抵抗皮肤,口腔和肠内细菌中抗生素的作用。

这项发现发表在《科学进展》杂志上,表明人体细菌早在用于治疗疾病的那一刻就具有抵抗抗生素的能力。

参与这项研究的研究生埃里卡·佩尔森(Erica Pehrsson)在一份研究报告中说:“这些人没有接触现代抗生素;他们唯一潜在的抗生素摄入可能是由于偶然摄入了自然产生这些药物的土壤细菌。”声明。“但是,我们已经能够从粪便和口腔样本中鉴定出细菌中的几种基因,这些基因使天然,半合成和合成药物失活。”

在人们开始使用抗生素抵抗感染的几千年前,土壤细菌开始生产天然抗生素来杀死竞争对手。同样,微生物进化了防御机制,以保护自己免受细菌竞争者制造的抗生素的侵害,这很可能是通过称为水平基因转移的过程从生产者自身获得抗性基因而实现的。

近年来,由于越来越多地开出抗生素处方,即使在可能不需要抗生素的情况下,这一过程也得到了加速。这样可使更多细菌抵抗并抵抗抗生素的侵袭。因此,出现了更难治疗的人类疾病毒株。

至少有50%的全球患者已经无法对许多威胁生命的细菌感染进行主要治疗。根据世界卫生组织(WHO)的说法,这一百分比只会增加。实际上,世卫组织在最近的一份报告中说,实际上,我们可能很快就会进入“后抗生素时代,在该时代,常见的感染和轻伤可能会死亡”。

“我们已经用完了一些药物,无法治疗某些类型的多重耐药性感染,其中许多可能是致命的,这增加了后抗生素时代的黯淡前景,”研究员病理学和免疫学副教授Gautam Dantas说。华盛顿大学。(滚动以继续阅读...)

(照片:picprofi / Fotolia)

研究人员说,目前尚不清楚特定细菌的多样性是否会改善或损害健康。但是,他们指出,亚诺玛米美洲印第安人是人类见过的细菌中最多样化的一些集合,比工业化国家的人的微生物群大约多60%。

“我们的研究结果支持了越来越多的数据,这些数据一方面表明细菌多样性降低,工业化饮食和现代抗生素之间存在联系,另一方面与免疫性和代谢性疾病(例如肥胖,哮喘,过敏和糖尿病)之间存在关联自1970年代以来急剧增加。”资深作家Maria Dominguez-Bello解释说。“我们相信在过去的30年中,环境中正在发生着某些导致这些疾病的事情,而且我们认为微生物组可能参与其中。”

先前有关人类微生物组的大多数研究仅针对西方人群。但是这次,研究人员将目光投向了一个从未接触过抗生素的社会,希望阐明现代文化如何在抗生素抗性中发挥作用。

在这项新研究中,研究人员使部落的某些细菌菌群接触了23种不同的抗生素,并发现这些药物能够杀死所有细菌。但是,他们怀疑这些易感细菌可能携带沉默的抗生素抗性基因,而这些基因在暴露于抗生素后会被激活。

为了验证该理论,科学家使用了一种称为功能宏基因组学的方法,证明了他们的怀疑。细菌样品包含许多可以抵抗许多现代抗生素的抗生素抗性基因。

丹塔斯补充说:“但是,我们知道容易培养的细菌仅占人类微生物群的不到1%,我们想进一步了解未培养的大多数微生物的潜在耐药性。”(滚动以继续阅读...)

(照片:图片)

因此,他们使用相同的技术无需进一步培养即可从Yanomami粪便和口服样品中鉴定功能性抗生素抗性基因,并鉴定了近30种其他抗性基因。这些基因中有许多使天然抗生素失活,但科学家们还发现了多种可以抵抗半合成和合成抗生素的基因。

丹塔斯解释说:“例如,这些药物包括第三代和第四代头孢菌素,这是我们试图保留以对抗某些最严重感染的药物。”“令人震惊的是,从部落成员中发现了可以使这些现代合成药物失活的基因。”

但是,Yanomami细菌如何抵抗以前从未接触过的抗生素?研究团队认为交叉耐药性可能是解决问题的办法-也就是说,当抗天然抗生素的基因也具有抗相关合成抗生素的能力时。

丹塔斯总结说:“我们已经在临床上看到了对每种新型抗生素的抗药性,这似乎是因为抗药性机制是大多数细菌的自然特征,只是在暴露于抗生素后才被激活或获得。”

由于当前的选择变得无用,研究人员正在努力开发治疗非病毒感染的新方法。希望这些发现能进一步阐明抗生素耐药性问题,并帮助我们避免可能危险的“后抗生素时代”。

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