Denne mikrobe spreder antibiotikaresistens mod andre bakterier

Denne mikrobe spreder antibiotikaresistens mod andre bakterier royaltystockphoto / Shutterstock

Antibiotikaresistens spreder sig hurtigt over hele verden. Når infektiøse bakterier muterer på en bestemt måde og derefter formere sig, kan de blive resistente over for selv de mest magtfulde stoffer. Men forskning har afsløret en foruroligende alternativ måde, som antibiotikaresistens kan sprede sig på: en organisme, der overfører sin resistens til andre levende bakterier.

I juni 2012 befandt en 35-årig mand fra São Paulo sig på hospitalet med et utal af problemer. Ved siden af ​​en diagnose af hudkræft fik han at vide, at han husede en potentielt dødelig bakteriel infektion. Lægerne placerede ham på et kursus med kemoterapi og antibiotika, og den bakteriedræbende behandling syntes at udføre sit arbejde. Men inden for en måned var den mikrobedrevne feber vendt tilbage.

Patienten havde fået det velkendte superbug MRSA (methicillin-resistent) Staphylococcus aureus). Så det medicinske team henvendte sig til et af de "sidste forsvarslinjer" antibiotika kraftig forbindelse vancomycin. Denne stamme af MRSA havde oprindeligt intet naturligt forsvar mod vancomycin, men i august samme år var den blevet resistent, hvilket gjorde behandlingen ineffektiv.

Forskere ville senere afdække at i stedet for at erhverve modstand gennem en simpel mutation, havde MRSA i stedet fået en stor del af nyt DNA. Inden for denne streng af doneret genetisk kode var instruktionerne for proteiner, der ville beskytte bakterierne mod antibiotikas destruktive arbejde. MRSA havde fået en vindende hånd, men hvor kom dette DNA fra?


 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Indtast Enterococcus faecalis. Denne bug er typisk beskrevet som en kommensiel bakterie (en af ​​vores "gode bakterier"), som lever lykkeligt i vores tarme og forårsager ingen skade. Vores fordøjelseskanaler er en bikube af mikrobiel aktivitet, der er vært for encellede organismer i deres billioner. Det såkaldte mikrobiom er utroligt vigtigt for at opretholde en sund menneskelig tarm, men hjælper også med at undertrykke den uhyggelige side af insekter som faecalis.

Når patienter med svækket immunsystem gennemgår antibiotiske behandlinger, kan denne uønskede side blomstre. Når vi får antibiotika, fejer de uden forskel alle bakterier, der ikke har noget naturligt forsvar, og undertiden rydder tarmmikrobiomet hos mange af dets venlige indbyggere. Men faecalis er det iboende udstyret med et arsenal af naturlige modstandsmekanismer inden for dets DNA, hvilket ofte giver det mulighed for at overleve.

Uden undertrykkende naboer i nærheden eller et i stand immunforsvar til at holde dem i skak spreder faecalis og dets resistente jævnaldrende sig og trives og deler sig lykkeligt for at flytte ind i tarmens nyligt tilgængelige ejendom. Og inden længe kommer de i tæt kontakt med deres resistente og potentielt sygdomsfremkaldende naboer.

Bytte information

Når mennesker kommer sammen, udveksler vi ofte ideer gennem sprog. Men når bakterier kommer sammen, kan de udveksle information gennem DNA-kodede instruktioner. Dette er kendt som horisontal genoverførsel, hvor kopier af DNA bevæger sig fra en celle til en anden. Desværre, E. faecalis og dets superbug-landsmænd har alle de bedste oplysninger at dele, oplysninger, der gør det muligt for dem overleve antibiotika.

Men faecalis er gået et skridt videre på sin evolutionære rejse og er blevet en af ​​de ultimative forhandlere af antibiotikaresistens. En forsvarsmekanisme, der bruges af bakterier til at beskytte sig mod uønsket genetisk kode, er CRISPR-cas9-systemet, som forskere også nu bruger som en måde at redigere DNA. Systemet opstod som et middel for bakterier til at hugge viralt DNA og anden potentielt farlig genetisk kode i stykker, før det forårsagede dem skade.

E. faecalis engang husede det vigtige CRISPR-cas9-system, men ofrede forbløffende forsvarsmekanismen, så al slags DNA kunne komme ind og forblive inden for cellevæggene. Dette var en risikabel strategi, men i sidste ende viste det sig umagen værd at låse op for midlerne til, at faecalis kunne erhverve og efterfølgende videregive dele af genetisk viden. Det var gennem dette gain-and-exchange design, at faecalis skænkede vancomycin-resistens ved MRSA.

Denne mikrobe spreder antibiotikaresistens mod andre bakterier
Antibiotikaresistens truer vores evne til at behandle alvorlige infektioner. Titikul B / Shutterstock

Antibiotika spiller en kritisk rolle i moderne medicin. De bruges rutinemæssigt til behandling af infektiøs sygdom, administreret forebyggende efter operationen, og har bidraget til at hæve den gennemsnitlige forventede levealder med gennemsnitligt 20 år over hele kloden. Dette gør tackling af antibiotikaresistens til en af mest presserende spørgsmål står over for vores art i dag. Alligevel har forskere i bakterier som faecalis opdaget mikrober, der kolliderede for at eskalere faren ved udviklet antibiotikaresistens.

Dette giver forståelse E. faecalis af største betydning. Alligevel forbliver meget af mikrobens naturlige, iboende modstand fortsat indhyllet i mysterium. Frustrerende har faecalis ofte et es i ærmet, når det udfordres af antibiotika. Hvis vi f.eks. Sletter et integreret stykke DNA, finder vi ofte, at faecalis har en anden del af DNA, der kan udføre den samme rolle, hvilket giver antibiotikaresistens uanset. Vi forstår dog endnu ikke fuldt ud, hvilke stykker DNA der har genetiske back-up planer, og hvilke der ikke har.

Et stykke DNA uden sikkerhedskopier ville skabe et ideelt lægemiddelmål. Og heldigvis er vi i stand til at identificere disse vitale stykker i laboratoriet ved gradvist at slette segmenter af DNA. En efter en vil hver sletning bringe os et skridt tættere på at identificere vigtige dele af genetisk kode, der er kritiske for E. faecalis at overleve. Dette gør os sikre på, at vi snart er i stand til at stable dækket til vores fordel mod dette sparsomme opportunistiske patogen og til sidst fjerne forhandleren fra spillet.The Conversation

Om forfatterne

Sali Morris, Ph.d.-kandidat, University of Bath og James S. Horton, Ph.d.-kandidat, University of Bath

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

bøger_sundhed

Du vil måske også kunne lide

TILGÆNGELIGE SPROG

Engelsk Afrikaans Arabic Kinesisk (forenklet) Kinesisk (traditionelt) Dansk Hollandsk filipino finnish fransk tysk græsk hebraisk Hindi Ungarsk indonesisk italiensk japansk Korean Malay Norwegian persisk polsk portugisisk rumænsk russisk spansk Swahili Svensk Thai tyrkisk ukrainsk Urdu vietnamesisk

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.