Кишечные бактерии пчел передают друг другу устойчивые к антибиотикам гены: во всем виноваты общие генетические навыки выживания

Кишечные бактерии пчел передают друг другу устойчивые к антибиотикам гены: во всем виноваты общие генетические навыки выживания
Кишечные бактерии пчел передают друг другу устойчивые к антибиотикам гены: во всем виноваты общие генетические навыки выживания

Это то, из-за чего можно потерять сон.

Как люди будут переживать серьезные инфекции в будущем, если сегодня у нас заканчиваются инструменты для борьбы с ними? Устойчивость к антибиотикам среди болезнетворных бактерий вызывает глобальную озабоченность, поскольку некоторые препараты последней инстанции больше не могут лечить распространенные заболевания, такие как инфекции мочевыводящих путей.

Что еще хуже, исследователи из Университета штата Аризона и Норвежского университета наук о жизни 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 вытеснила все другие кишечные бактерии у медоносных пчел, гены устойчивости распространились в бактериальном сообществе, так что все штаммы бактерий выжили», - сказал Гро. Амдам, профессор Школы наук о жизни АГУ и соавтор статьи.

Вывод был опубликован в текущем выпуске журнала Molecular Ecology.

В ходе исследования ученые исследовали кишечные бактерии медоносных пчел, чтобы ответить на вопрос: «Что происходит с кишечными бактериями, когда они подвергаются воздействию антибиотиков в течение длительного периода времени?» Хотя у медоносных пчел более простое микробное сообщество в кишечнике по сравнению с людьми, у них также есть общие черты.

«Существует важное сходство между медоносной пчелой и кишечными бактериями человека в том смысле, что некоторые бактерии находятся в симбиозе с хозяином - это важно для здоровья хозяина», - сказала Джейн Людвигсен, докторант Норвежского университета. наук о жизни и ведущий автор статьи.«Бактерии, которые мы исследовали, являются симбиотическими для медоносной пчелы, и каждая из них выполняет важные функции. Поскольку все они должны быть там, чтобы хозяин был здоров, мы думаем, что это причина того, что гены устойчивости к антибиотикам распространились на всех».

Злоупотребление антибиотиками

В этом исследовании исследователи сосредоточились на микробах, устойчивых к тетрациклину. В дополнение к использованию в медицине тетрациклин является антибиотиком, который десятилетиями широко использовался для стимуляции роста животных, часто в разведении кур, крупного рогатого скота и свиней. Его также обычно опрыскивают растениями, в том числе яблонями и грушами, для предотвращения таких болезней, как бактериальный ожог, который может уничтожить урожай. В США тетрациклин использовался даже на органических фермах. В Норвегии правила использования антибиотиков в сельском хозяйстве любого рода 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 увидели, что, хотя они не контактировали с тетрациклином в течение многих лет, гены устойчивости все еще присутствуют», - сказал Людвигсен. «Кроме того, у населения Норвегии мы обнаружили некоторые гены устойчивости к антибиотикам, но их немного.

Я думаю, что чем больше генов устойчивости в окружающей среде, тем больше передачи происходит. Кроме того, если пчелы подвергаются воздействию тетрациклина в своей среде, им может потребоваться получить и сохранить гены устойчивости. Тетрациклин используется все еще в США, так что это может быть спусковым крючком. Это заслуживает дальнейшего изучения, поскольку не было в центре внимания этой статьи».

Когда исследовательская группа изучала гены устойчивости к антибиотикам в популяции медоносных пчел из Аризоны, они обнаружили шесть различных вариантов этой генетической устойчивости, каждый из которых является продуктом мутации внутри гена. В популяции пчел в Норвегии команда обнаружила только одну адаптацию.

Амдам сказал, что один из способов думать об этом таков: микробы, устойчивые к тетрациклину, повсюду. Они в грязи, на растениях и животных и даже внутри нас. Но по прошествии достаточного времени без воздействия антибиотиков часть этой устойчивости должна исчезнуть. Одним из факторов, необходимых для того, чтобы устойчивость к антибиотикам оставалась распространенной, является поддержание избирательного давления. 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 их ненужное использование для здоровья человека.

Резистентные к антибиотикам микробы в организме человека

Многие 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, устойчивых 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, устойчивых к антибиотикам. Если патогенные бактерии проходят через ваше тело, они также могут уловить это сопротивление».

Исследователи говорят, что следующим шагом может быть изучение того, как кишечник пчел отбирает определенные виды бактерий, а не другие. Например, мы знаем, что иммунная система человека участвует в размещении «правильных» кишечных бактерий, но роль иммунной системы медоносной пчелы в значительной степени неизвестна.