Как люди переживут серьезные инфекции в будущем, если сегодня у нас заканчиваются инструменты для борьбы с ними? Устойчивость болезнетворных бактерий к антибиотикам вызывает озабоченность во всем мире, поскольку некоторые лекарства в крайнем случае больше не могут вылечить распространенные заболевания, такие как инфекции мочевыводящих путей.Что еще хуже, исследователи из Университета штата Аризона и Норвежского университета естественных наук обнаружили, что наши собственные кишечные бактерии могут поддерживать устойчивость.
Ученые обнаружили это поразительное открытие, исследуя микробную жизнь в кишечнике медоносных пчел.«К нашему удивлению, мы обнаружили, что вместо того, чтобы одна кишечная бактерия приобрела устойчивость и превзошла все другие кишечные бактерии у медоносных пчел, гены устойчивости распространились в бактериальном сообществе, так что все штаммы бактерий выжили», — сказал Гро Амдам, профессор Школа естественных наук АГУ и соавтор статьи.Открытие было опубликовано в текущем выпуске журнала Molecular Ecology.
В ходе исследования ученые исследовали кишечные бактерии у медоносных пчел, чтобы изучить вопрос: «Что происходит с кишечными бактериями, когда они подвергаются воздействию антибиотиков в течение длительного периода времени?» Хотя пчелы имеют более простое микробное сообщество в кишечнике по сравнению с людьми, у них также есть общие черты.«Между медоносной пчелой и кишечными бактериями человека существует важное сходство в том, что некоторые бактерии находятся в симбиозе с хозяином — это важно для здоровья хозяина», — сказала Джейн Людвигсен, докторант Норвежского университета естественных наук и руководитель Автор статьи. «Бактерии, которые мы исследовали, являются симбиотическими для медоносной пчелы, и каждая из них выполняет важные функции.
Поскольку все они должны присутствовать, чтобы хозяин был здоров, мы думаем, что это причина того, что гены устойчивости к антибиотикам распространились на всех».Чрезмерное употребление антибиотиковВ этом исследовании ученые сосредоточились на микробах, устойчивых к тетрациклину. Помимо использования в медицине, тетрациклин — это антибиотик, который на протяжении десятилетий широко использовался для стимуляции роста животных — часто при выращивании кур, крупного рогатого скота и свиней.
Его также часто опрыскивают растения, в том числе яблони и груши, для предотвращения таких заболеваний, как бактериальный ожог, который может уничтожить посевы. В США тетрациклин используется даже на органических фермах. В Норвегии правила использования антибиотиков в любом сельском хозяйстве намного строже.
Ученые сравнили гены устойчивости к антибиотикам в популяциях медоносных пчел из Аризоны и Норвегии. Были удивительные географические различия.«У пчел из Аризоны мы видели, что даже несмотря на то, что они не контактировали с тетрациклином в течение многих лет, гены устойчивости все еще присутствуют», — сказал Людвигсен. «Кроме того, у норвежского населения мы обнаружили некоторые гены устойчивости к антибиотикам, но их мало.«Я думаю, что если в окружающей среде больше генов устойчивости, происходит больший перенос.
Кроме того, если пчелы подвергаются воздействию тетрациклина в окружающей среде, им может потребоваться получить и сохранить гены устойчивости. Тетрациклин все еще используется в США, так что это может быть спусковым крючком.
Это заслуживает дальнейшего изучения, так как это не было предметом внимания данной статьи ".Когда исследовательская группа изучила гены устойчивости к антибиотикам в популяции медоносных пчел Аризоны, они обнаружили шесть различных вариантов этой генетической устойчивости — каждый вариант является продуктом мутации в гене. В норвежской популяции пчел команда обнаружила только одну адаптацию.
Амдам сказал, что можно думать об этом так: устойчивые к тетрациклину микробы есть повсюду. Они есть в грязи, на растениях и животных и даже внутри нас.
Но по прошествии достаточного времени, без воздействия антибиотиков, часть этой резистентности должна исчезнуть. Одним из факторов, необходимых для того, чтобы устойчивость к антибиотикам оставалась преобладающей, является сохранение давления отбора. Вот почему Амдам и Людвигсен говорят, что важно сократить или исключить использование антибиотиков как в сельском хозяйстве, так и в сельском хозяйстве, а также максимально ограничить ненужное использование для здоровья человека.
Микробы, устойчивые к антибиотикам, у людейМногие люди считают, что устойчивые к антибиотикам бактерии в основном встречаются в таких местах, как больницы.
И хотя там можно найти опасные микробы, они также встречаются в нашей повседневной среде.«Наша статья предсказывает, что если в вашем кишечнике уже есть устойчивость к антибиотикам, то большинство или все ваши кишечные микробы также будут нести эту устойчивость. По сути, мы стали мощными резервуарами для переноса генов устойчивости к антибиотикам», — сказал Амдам. «Это плохие новости с эпидемиологической точки зрения. Если наша статья верна, то, судя по тому, что мы видим в США и Норвегии, вы можете продолжать накапливать несколько версий генов устойчивости к антибиотикам.
Если патогенные бактерии проходят через ваше тело, они также могут поднять это сопротивление ».Исследователи говорят, что следующим шагом могло бы стать изучение того, как кишечник пчел выбирает определенные виды бактерий, а не другие.
Например, у людей мы знаем, что иммунная система участвует в приспособлении «правильных» кишечных бактерий, но роль иммунной системы медоносной пчелы в значительной степени неизвестна.