Forskere opdager, at tarmbakterier i bier spreder antibiotika-resistente gener til hinanden

Det er den slags ting, du kan miste søvn over.

Hvordan vil mennesker overleve alvorlige infektioner i fremtiden, hvis vi er ved at løbe tør for værktøjer i dag til at bekæmpe dem? Antibiotikaresistens blandt sygdomsfremkaldende bakterier er af global bekymring, da nogle sidste-udvejsmedicin ikke længere kan helbrede almindelige sygdomme som urinvejsinfektioner.

At gøre tingene værre, forskere fra Arizona State University og Norwegian University of Life Sciences har opdaget, at vores helt egne tarmbakterier kan fastholde resistensen. Forskere afslørede dette overraskende fund, mens de undersøgte det mikrobielle liv i honningbiernes tarme.

"Til vores overraskelse, vi fandt ud af, at i stedet for at én tarmbakterie erhvervede resistens og udkonkurrerede alle de andre tarmbakterier i honningbier, resistensgenerne spredte sig i bakteriesamfundet, så alle bakteriestammer overlevede, " sagde Gro Amdam, en professor ved ASU School of Life Sciences og medforfatter til papiret.

Resultatet blev offentliggjort i det aktuelle nummer af tidsskriftet Molekylær økologi .

I undersøgelsen, videnskabsmænd undersøgte tarmbakterier i honningbier for at udforske spørgsmålet, "Hvad sker der med tarmbakterier, når de udsættes for antibiotika over en længere periode?" Mens honningbier har et enklere mikrobielt samfund i deres tarme sammenlignet med mennesker, de har også fælles træk.

"Der er en vigtig lighed mellem honningbi og menneskelige tarmbakterier, ved at nogle bakterier er i symbiose med værten - disse er vigtige for værtens sundhed, sagde Jane Ludvigsen, en ph.d.-studerende ved det norske universitet for biovidenskab og hovedforfatter på papiret. "Bakterierne, vi undersøgte, er symbiotiske for honningbien, og de har hver især vigtige funktioner. For de skal alle være der, for at værten har det godt, vi tror, ​​det er grunden til, at antibiotika-resistente gener har spredt sig til alle."

Overforbrug af antibiotika

I dette studie, forskere fokuserede på mikrober, der er resistente over for tetracyklin. Ud over brug i humanmedicin, tetracyclin er et antibiotikum, der har været meget brugt i årtier for at fremme vækst hos dyr - ofte i kylling, kvæg- og svinebrug. Det er også almindeligt sprøjtet på planter, herunder æble- og pæretræer, for at forebygge sygdomme som f.eks. som kan ødelægge afgrøder. I USA, tetracyklin er blevet brugt selv på økologiske gårde. I Norge, reglerne for antibiotikabrug i landbruget af enhver art er meget strengere.

Forskerne sammenlignede de antibiotika-resistente gener i honningbipopulationer fra Arizona og Norge. Der var overraskende geografiske forskelle.

"I bierne fra Arizona, vi så, at selvom de ikke har været i kontakt med tetracyklin i mange år, resistensgenerne er der stadig, sagde Ludvigsen. i den norske befolkning, vi fandt nogle antibiotika-resistente gener, men få.

"Jeg tror, ​​at hvis der er flere resistensgener i miljøet, mere overførsel sker. Også, hvis bierne udsættes for tetracyklin i deres miljø, de skal muligvis få og beholde resistensgenerne. Tetracyklin bruges stadig i USA, så det kan være en udløser. Det fortjener nærmere undersøgelse, da det ikke var i fokus i dette papir."

Da forskerholdet undersøgte de antibiotika-resistente gener i honningbibestanden i Arizona, de fandt seks forskellige varianter af denne genetiske resistens – hver variant er et produkt af en mutation i genet. I bibestanden i Norge, holdet fandt kun én tilpasning.

Amdam sagde, at en måde at tænke det på er denne:Tetracyklin-resistente mikrober er overalt. De er i snavset, på planter og dyr, og endda inde i os. Men givet nok tid, uden eksponering for antibiotika, noget af denne modstand burde forsvinde. En faktor, der er nødvendig for at antibiotikaresistens forbliver udbredt, er at holde det selektive pres på. Derfor siger Amdam og Ludvigsen, at det er vigtigt at reducere eller fjerne brugen af ​​antibiotika i både landbrug og landbrug. og begrænse unødvendig brug i menneskers sundhed så meget som muligt.

Antibiotika-resistente mikrober hos mennesker

Mange mennesker tror, ​​at antibiotika-resistente bakterier hovedsageligt findes på steder som hospitaler. Og selvom der kan findes farlige mikrober der, de findes også i vores hverdagsmiljøer.

"Vores papir forudsiger, at hvis der allerede er antibiotikaresistens i din tarm, så vil de fleste eller alle dine tarmmikrober også bære denne modstand. I bund og grund, vi er blevet potente reservoirer til at bære antibiotika-resistente gener, " sagde Amdam. "Dette er ikke gode nyheder fra et epidemiologisk synspunkt. Hvis vores papir har ret, så ud fra hvad vi ser i USA og Norge, du kan blive ved med at akkumulere flere versioner af antibiotika-resistente gener. Hvis patogene bakterier passerer gennem din krop, de kan også opfange denne modstand."

Forskerne siger, at et næste skridt kunne være at studere, hvordan biernes tarm udvælger bestemte slags bakterier, og ikke andre. For eksempel, hos mennesker, vi ved, at immunsystemet er involveret i at rumme de "rigtige" tarmbakterier, men honningbiens immunsystems rolle er stort set ukendt.