royaltystockphoto / Shutterstock
Antibioottiresistenssi leviää nopeasti ympäri maailmaa. Kun tarttuvat bakteerit mutatoituvat tietyllä tavalla ja lisääntyvät sitten, ne voivat tulla vastustuskykyisiksi jopa tehokkaimmille lääkkeille. Mutta tutkimus on paljastanut huolestuttavan vaihtoehdon, jolla antibioottiresistenssi voi levitä: organismi, joka siirtää resistenssinsä muille eläville bakteereille.
Kesäkuussa 2012, 35-vuotias mies São Paulosta, joutui sairaalaan lukemattomien ongelmien kanssa. Ihosyövän diagnoosin ohella hänelle kerrottiin, että hän kärsi potentiaalisesti tappavan bakteeri-infektion. Lääkärit asettivat hänet kemoterapian ja antibioottien kurssille, ja bakteereja tappava hoito näytti tekevän työnsä. Mutta kuukauden kuluessa mikrobiohjattu kuume oli palannut.
Potilas oli tehnyt sopimuksen tunnetuista superbug-MRSA: sta (metisilliiniresistentti Staphylococcus aureus). Joten lääketieteellinen ryhmä kääntyi yhden "viimeisen puolustuslinjan" antibioottien, voimakas yhdiste vankomysiini. Tällä MRSA-kannalla ei alun perin ollut luonnollista suojaa vankomysiiniä vastaan, mutta saman vuoden elokuuhun mennessä siitä oli tullut vastustuskykyistä, mikä teki hoidosta tehottoman.
Tutkijat tekisivät myöhemmin paljastaa että sen sijaan, että saataisiin vastustuskykyä yksinkertaisella mutaatiolla, MRSA: lle oli sen sijaan saatu valtava kimpale uutta DNA: ta. Tässä lahjoitetun geneettisen koodin jaksossa olivat ohjeet proteiineille, jotka pitäisivät bakteerit turvassa antibiootin tuhoisalta vaikutukselta. MRSA: lle oli jaettu voittava käsi, mutta mistä tämä DNA oli peräisin?
enter Enterococcus faecalis. Tätä tyyppiä kuvataan tyypillisesti yhdistelmäbakteereksi (yhdeksi "hyvistä bakteereistamme"), joka elää onnellisina suolistossa aiheuttamatta mitään haittaa. Ruuansulatuksemme ovat mikrobien aktiivisuuden pesä, joka hoitaa yksisoluisia organismeja triljoonaissa. Niin kutsuttu mikrobiome on uskomattoman tärkeä a terveet ihmisen suolet, mutta auttaa myös tukahduttamaan vikojen, kuten fekaalin, pahaenteisen puolen.
Kun potilaat, joilla on heikentynyt immuunijärjestelmä, käyvät antibioottihoidossa, tämä ei-toivottu puoli voi kukoistaa. Kun meille annetaan antibiootteja, ne pyyhkäisevät syrjimättä kaikki bakteerit, joilla ei ole luonnollista suojaa, puhdistaen joskus monien sen ystävällisten asukkaiden suolen mikrobiomin. Mutta feekalis on luonnostaan varustettu jonka DNA: ssa on luonnollisten vastustusmekanismien arsenaali, joka usein sallii sen selviytymisen.
Ilman ahdistavia naapureita tai kykyä immuunijärjestelmältä pitämään heidät kurissa, fekaaliset ja sen vastustuskykyiset ikätoverit lisääntyvät ja viihtyvät jakautuen onnellisina siirtyäkseen suon äskettäin saatavana olevaan kiinteistöön. Ja pitkään aikaan he ovat läheisessä kosketuksessa vastustuskykyisten ja mahdollisesti tautia aiheuttavien naapureidensa kanssa.
Tietojen vaihto
Kun ihmiset kokoontuvat, vaihdamme usein ideoita kielen kautta. Mutta kun bakteerit kokoontuvat, ne voivat vaihtaa tietoja DNA-koodattujen ohjeiden avulla. Tämä tunnetaan nimellä horisontaalinen geenisiirto, jossa DNA-kopiot liikkuvat solusta toiseen. Valitettavasti, E. faecalis ja sen superbug-maanmiehillä on kaikki parhaat tiedot jaettavaksi, minkä avulla he voivat selviytyä antibiooteista.
Mutta faecalis on mennyt askeleen pidemmälle evoluutiomatkallaan, josta on tullut yksi viimeisimmistä antibioottiresistenssin välittäjistä. Yksi puolustusmekanismi, jota bakteerit käyttävät suojautuakseen ei-toivotulta geneettiseltä koodilta, on CRISPR-cas9-järjestelmä, jota tutkijat myös nyt käyttävät tapana muokata DNA: ta. Järjestelmä syntyi bakteereiksi välineeksi pilkkoa virus-DNA ja muu mahdollisesti vaarallinen geneettinen koodi paloiksi ennen kuin se aiheutti heille haittaa.
E. faecalis kerrannut kerran tärkeän CRISPR-cas9-järjestelmän, mutta uhrasi hämmästyttävän puolustusmekanismin, jotta kaikenlainen DNA voisi päästä solun seinämiin ja pysyä siellä. Tämä oli riskialtista strategiaa, mutta osoittautui lopulta kannattavaksi, kun vapautettiin keinot keuhkojen hankkimiseksi ja myöhemmin siirtämiseksi geneettisen tietämyksen tuottamiseksi. Faecalis sai tämän voiton ja vaihtosuunnittelun kautta vankomysiiniresistenssi MRSA: n suhteen.
Antibioottiresistenssi uhkaa kykyämme hoitaa vakavia infektioita. Titikul B / ikkunaluukut
Antibiootit ovat kriittisessä roolissa nykyajan lääketieteessä. Niitä käytetään rutiininomaisesti tarttuvien tautien hoitoon, niitä annetaan ennaltaehkäisevästi leikkauksen jälkeen, ja ne ovat auttaneet nostamaan keskimääräistä eliniänodotusta keskimäärin 20 vuodella ympäri maailmaa. Tämä tekee antibioottiresistenssin torjumisesta yhden kiireellisimmät kysymykset , joita lajamme kohtaavat tänään. Silti bakteereissa, kuten fekaalissa, tutkijat ovat havainneet mikrobit tekevän salaa lisäämään kehittyneen antibioottiresistenssin aiheuttamaa vaaraa.
Tämä tekee ymmärrystä E. faecalis erittäin tärkeä asia. Silti suuri osa mikrobin luonnollisesta, luontaisesta vastustuskyvystä on edelleen salaperäinen. Turhauttavaa, että feekalisellä on usein ässä ylös hihassaan, kun se on altistettu antibiooteille. Jos esimerkiksi poistamme kiinteän osan DNA: ta, huomaat usein, että fekaalissa on toinen DNA-osa, joka voi suorittaa saman roolin tarjoamalla antibioottiresistenssin riippumatta. Emme kuitenkaan vielä ymmärrä täysin, millä DNA-osilla on geneettinen varmuuskopiointisuunnitelma ja millillä ei.
Pala DNA: ta ilman varmuuskopioita tekisi ihanteellisesta lääkekohteesta. Ja onneksi pystymme tunnistamaan nämä elintärkeät osat laboratoriosta poistamalla asteittain DNA-segmentit. Yksitellen jokainen poisto tuo meidät askeleen lähemmäksi geneettisen koodin tärkeimpien osien tunnistamista, jotka ovat kriittisiä E. faecalis selvitä hengissä. Tämä tekee meistä vakuuttuneita siitä, että pystymme pian pinoamaan kannen hyväksi tätä säästöllistä opportunistista patogeenia vastaan ja lopulta poistamaan jälleenmyyjän pelistä.
Tietoja Tekijät
Sali Morris, PhD-kandidaatti, Bathin yliopisto ja James S. Horton, PhD-kandidaatti, Bathin yliopisto
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat:
Keho pitää pisteet: Aivomieli ja keho trauman paranemisessa
esittäjä (t): Bessel van der Kolk
Tämä kirja tutkii trauman ja fyysisen ja henkisen terveyden välisiä yhteyksiä ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita paranemiseen ja palautumiseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Breath: kadonneen taiteen uusi tiede
Kirjailija: James Nestor
Tämä kirja tutkii hengityksen tieteitä ja käytäntöjä ja tarjoaa oivalluksia ja tekniikoita fyysisen ja henkisen terveyden parantamiseksi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Kasviparadoksi: "terveellisten" elintarvikkeiden piilotetut vaarat, jotka aiheuttavat sairauksia ja painonnousua
Kirjailija: Steven R. Gundry
Tämä kirja tutkii ruokavalion, terveyden ja sairauksien välisiä yhteyksiä ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita yleisen terveyden ja hyvinvoinnin parantamiseksi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Immunity Code: Uusi paradigma todelliselle terveydelle ja radikaalille ikääntymisen estämiselle
Kirjailija: Joel Greene
Tämä kirja tarjoaa uuden näkökulman terveyteen ja immuniteettiin, hyödyntäen epigenetiikan periaatteita ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita terveyden ja ikääntymisen optimoimiseksi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Täydellinen opas paastoon: paranna kehosi jaksoittaisella, vuorotellen ja pitkällä paastolla
Tohtori Jason Fung ja Jimmy Moore
Tämä kirja tutkii paastoamisen tiedettä ja käytäntöä ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita yleisen terveyden ja hyvinvoinnin parantamiseksi.
