Ранее неопознанные гены устойчивости к антибиотикам были обнаружены у бактерий кишок молочных коров. Обычно используемый в качестве удобрения почвы фермы, удобрение коровы могло помочь в передаче этого бактериям к почве, где еда выращена для потребления человеком. Но бактерии возьмут гены устойчивости к антибиотикам с ними?Подавляющее большинство этих генов устойчивости к антибиотикам (AR) в настоящее время не представляет угрозы людям, поскольку бактерии, в которых они присутствуют, безопасны.
Но возможно, что эти гены могли появиться у вредных бактерий – порождение пищевых болезней или внутрибольничных инфекций.Исследователи от Йельского университета в Нью-Хейвене, Коннектикут, хотели заняться расследованиями, создаст ли использование удобрения коровы как удобрение, поэтому, среду, способствующую этим генам AR, движущимся в человеческую экосистему. Они издают свои результаты исследования в журнале mBio.«С тех пор существует связь между генами AR, найденными у экологических бактерий и бактерий в больницах, мы хотели знать, какие бактерии выпущены в среду через этот путь оплодотворения удобрения», объясняет Фабьенн Вишман, ведущий автор исследования и бывший постдокторский исследователь в Йельском университете.
Удобрение коровы принимает 80 генов устойчивости к антибиотикамЧтобы ответить на это, исследователи использовали «сильный подход показа плюс упорядочивание», чтобы идентифицировать, какие гены AR могут быть найдены в удобрении коровы. Они обнаружили 80 из этих генов во всего пяти образцах удобрения.
Когда гены были добавлены к лабораторному штамму бактерий Кишечной палочки, E. coli стал устойчивым к антибиотикам включая бета-лактамы (такие как пенициллин), аминогликозиды, тетрациклин и хлорамфеникол.Когда добавлено к E. coli, гены AR от удобрения коровы сделали бактерии устойчивыми к антибиотикам.Когда исследователи упорядочили эти 80 генов AR в удобрении коровы, они нашли, что большинство новых генов – приблизительно 75% – было только отдаленно связано с ранее идентифицированными генами AR.
«Разнообразие генов, которые мы нашли, замечательно сам по себе рассмотрение маленького набора пяти образцов удобрения», говорит Джо Хэнделсмен, главный автор исследования и микробиолог в Йельском университете. «Но также и, они эволюционно отдаленны от генов, которые мы уже имеем в генетических базах данных, в основном представляющих гены AR, которые мы видим в клинике».Несмотря на то, что новые гены AR только отдаленно связаны с генами AR, которые, как известно, происходят у людей, исследователи еще не знают, означает ли это, что они неспособны перейти людям.Как эти гены могли потенциально войти в человеческую экосистему?
Существует два процесса, которыми гены AR могут быть введены человеческой экосистеме.Бактерии, содержащие гены, могли колонизировать людей – это, как показывалось, произошло в фермерах, получающих бактерии от их животных.
Если некоторые бактерии в удобрении коровы, как показывается, вредны для людей, и оно получает устойчивость к антибиотикам, то это могло вызвать проблемы здравоохранения.Другой процесс микробного обсеменения называют «горизонтальным переносом генов». Это – когда гены в состоянии «подскочить» между несвязанными mico-организмами. В этом процессе бактерии, который является доброкачественным и не вызывает проблему для людей, могут все еще пересадить гены AR к инфекционным агентам в некоторый момент.
Этот перенос мог произойти в удобрении, почве, еде или в пределах человеческого тела.Идентифицировав 80 генов AR в удобрении, исследователи теперь планируют ряд исследований, чтобы подготовить точно, как эти гены могут быть в состоянии перейти к другим средам.«Это является просто первым в последовательности исследований – начинающийся в сарае, двигаясь в почву и еду на столе и затем оказываясь в клинике – чтобы узнать, имеют ли эти гены потенциал, чтобы двигаться в том направлении», говорит Хэнделсмен.
Она добавляет что:«Мы надеемся, что это исследование откроет более крупную область наблюдения, чтобы начать смотреть на новые типы устойчивости, прежде чем они обнаружатся в клинике».