科学家发现了对抗抗生素耐药细菌的新方法

 
自1928年被发现以来，抗生素已成为治疗由细菌，真菌和其他微生物引起的感染的常见方法。为了治疗感染，医生通常会开一些疗程的抗生素(例如青霉素)供我们服用。该药物通常装在胶囊中，然后吞咽，在胃中溶解。
在那里，抗生素开始起作用，破坏了胃中的所有细菌(包括有益细菌，这些细菌有助于我们的身体功能)。抗生素同时被吸收到血液中，然后在体内循环，以靶向其他身体部位(例如喉咙或耳朵)中存在的任何感染。无论您是耳朵感染还是尿路感染，肠道都是细菌感染的第一治疗点。
尽管抗生素对我们有帮助，但抗生素处方过多的趋势是世界面临耐药细菌危机的原因之一。抗生素耐药性每年已经导致约70万人死亡，到2050年可能导致1000万人死亡。
当细菌获得一个或多个基因来破坏或避免抗生素作用时，就会产生抗药性。他们要么通过在一个基因中产生突变，要么从另一个微生物那里获得该基因。
然后，阻力会以这两种方式之一在人体中传播。抗生素消灭所有细菌，包括保护我们免受疾病侵袭的细菌。因此，任何具有遗传突变或赋予抗生素抗性的基因的细菌都将能够不受控制地繁殖，直到存在主要细菌种类为止。
或者细菌可以与其他种类的细菌交换其抗性基因。在这种情况下，可以将抗性基因提供给一种新细菌，包括引起疾病的细菌。这将使治疗困难。
抵抗力也可能在人与人之间传播。例如，一个人的口腔中有抗药性细菌，他们可以通过咳嗽或接吻将这些细菌传播给另一个人。
迄今为止，科学家一直将研究重点放在肠道上，将其视为抗药性细菌在我们体内形成和传播的主要方式。但是我们的最新研究表明，我们可能以错误的方式应对抗生素耐药性细菌。
我们首次发现体内不同部位携带不同数量和种类的抗生素抗性细菌。我们通过比较口腔中的细菌(这是抗生素的第一个进入点)和肠道中的细菌(释放抗生素的细菌)来做到这一点的。这一发现将是未来治疗和预防的关键。
抗斑点
我们从观察肠道和口腔中的微生物组开始。微生物组对于理解抗生素耐药性至关重要，因为微生物组是人体特定部位发现的所有微生物(包括细菌，真菌和病毒)的总和。但是每个微生物组中只有一些细菌可以携带抗生素抗性基因。
我们比较了从生活在中国，斐济，法国，德国，菲律宾和美国的人们收集的不同口腔和粪便微生物组的DNA序列。这使我们能够创建这些样本中所有遗传物质的概述，然后将其与数千种已知引起抗生素抗性的基因的数据库进行比较。然后，一种算法帮助我们重建了基因并去除了与抗生素抗性无关的DNA序列。
我们将这些剩余序列与数据库进行了比较，以了解哪些基因导致了抗生素耐药性。这向我们展示了一个人的口腔和胃中的抗性基因的数量(包括单个细菌物种和细菌群落)。
肠道是释放抗生素以治疗体内感染的地方。
我们惊讶地发现，与肠道微生物组相比，口腔中的微生物组具有更少的抗生素抗性基因。但是抗生素抗性细菌的数量更大。然后，我们使用一种算法将口和胃中具有相似数量和类型的抗药性细菌的人分组在一起。
由于口腔和胃中细菌的数量彼此之间的差异超过80%，因此这些发现告诉我们很多。它们不仅表明造成抗生素耐药性的因素是不同的(例如您过去使用过哪种抗生素)，还向我们展示了存在哪些耐药基因以及耐药性在整个社区中传播的速度。这可以告诉我们在治疗个体感染时应使用或避免使用哪种抗生素。
由于抗生素耐药性是一个全球性问题，我们还想知道来自不同国家的人之间的耐药性有何不同。虽然我们确实发现亚洲人的肠道中携带着更多带有抗生素抗性基因的细菌(可能是因为开处方或服用抗生素的频率高)，但我们惊讶地发现，抗生素抗性细菌的数量和种类没有因国家而异。相反，与将嘴里的细菌与斐济人进行比较相比，您自己的肠道和嘴之间的抗生素抗性细菌种类差异更大。
听起来很奇怪，知道何时要解决这个全球性问题很重要。它向我们表明，我们仅需停止研究和治疗肠道。这些发现还表明，无论哪个国家，类似的治疗和预防策略都可能有用。
我们还不知道为什么这些部位的抗药性细菌的数量和种类有所不同。一种可能的解释可能是因为肠道暴​​露于“双重剂量”的抗生素中(首先是释放到胃中，然后当抗生素通过血液循环时)，这意味着那里的细菌会更快地产生抗药性，并且种类繁多的抗生素。或者，可能仅仅是因为口腔和肠道的微生物组中自然含有不同的细菌-因此，某些细菌或真菌中发现的抗性基因自然会有所不同。
鉴于我们已经开始发现人类微生物组中细菌的种类繁多，要想制止抗生素耐药性的传播，我们还需要研究不同身体部位的微生物组。但是，这些发现可能使我们更进一步地了解如何阻止抗生素抗性通过人体和人群传播。