Čini se da se rezistencija na antibiotike razvija brže nego što se očekivalo

Puno je brži porast rezistencije na antibiotike u bakterijama nego što se prije mislilo. (Slika: Zerbor / stock.adobe.com)

Brzi porast rezistencije bakterija na antibiotike

Patogene bakterije u ljudi razvijaju otpornost na antibiotike mnogo brže nego što se očekivalo. Čini se da je jedan od razloga za to značajan prijenos gena između bakterija u našim ekosustavima i prema ljudima.

'

Otpornost bakterija na antibiotike povećava se brže nego što se očekivalo, pokazalo je istraživanje stručnjaka sa Sveučilišta Chalmers Technology u Švedskoj. Studija je objavljena u časopisu na engleskom jeziku “MicrobiologyOpen”.

Učinci rezistencije na antibiotike

Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO), rezistencija na antibiotike jedna je od najvećih prijetnji globalnom zdravlju, sigurnosti hrane i razvoju. Samo u Europi već godišnje uzrokuje preko 33 000 smrtnih slučajeva.

Što je konjugacija?

Potpuno različite vrste bakterija mogu putem plazmida (male molekule DNA u kojima bakterije pohranjuju dio svojih gena izvan kromosoma) prenijeti jedan na drugi gene otpornosti. Kad dvije bakterijske stanice dođu u kontakt, mogu međusobno kopirati plazmide. To je poznato kao konjugacija i glavni je mehanizam za širenje rezistencije na antibiotike, objašnjava autor studije Jan Zrimec.

Povećanje gena otpornosti na patogene

“Posljednjih smo godina vidjeli gene otpornosti kako se šire na ljudske patogene u mnogo većoj mjeri nego što je itko očekivao. Čini se da mnogi od ovih gena potječu iz različitih bakterijskih vrsta i okoliša, poput tla, vode i biljnih bakterija ”, rekao je Zrimec u priopćenju sa Sveučilišta Chalmers Technology.

Stručnjak nastavlja objašnjavati da je povećanje gena rezistencije bilo teško objasniti, jer, iako je konjugacija vrlo česta, vjerovalo se da postoji jasna granica do koje vrste bakterija mogu međusobno prenositi plazmide. Prema Zrimcu, plazmidi pripadaju različitim takozvanim skupinama pokretljivosti (MOB skupine), tako da se ne mogu prenijeti između bilo koje bakterijske vrste.

Prijenos gena rašireniji nego što se očekivalo

Međutim, nove metode analize podataka koje je razvio Zrimec pokazuju da je prijenos gena možda mnogo neograničeniji i rašireniji nego što se prije mislilo. Između ostalog, stručnjak je razvio algoritam koji može identificirati određene DNA regije potrebne za konjugaciju - takozvane oriT regije - u velikim količinama podataka koji se sastoje od genetskih sekvenci iz DNA tisuća plazmida. Algoritam također može sortirati plazmide u MOB skupine na temelju identificiranih oriT regija.

Analizirane su sekvence gena iz preko 4600 plazmida

Ovaj novi algoritam korišten je za ispitivanje poznatih sekvenci gena iz preko 4600 prirodnih plazmida različitih vrsta bakterija, što ranije nije bilo moguće sustavno.

Rezultati pokazuju da broj oriT regija može biti gotovo osam puta veći od onoga što se može uočiti standardnom metodom koja se danas koristi, a broj pokretnih plazmida možda je dvostruko veći nego što je ranije bilo poznato.

Uz to, broj bakterijskih vrsta koje imaju mobilne plazmide mogao bi biti gotovo dvostruko veći od prethodno poznatog. Preko polovice ovih plazmida ima oriT regije koje se podudaraju s enzimom konjugacije iz drugog plazmida, koji je prethodno klasificiran u drugu MOB skupinu. To znači da bi ih mogao prenijeti jedan od ovih plazmida, koji se slučajno nalaze u istoj bakterijskoj stanici, izvještava Zrimec.

Više prijenosnih mehanizama nego što se prethodno pretpostavljalo

Stoga mogu postojati mehanizmi prijenosa između velikog broja bakterijskih vrsta i okoliša za koje se prije smatralo da imaju prepreke, objašnjava stručnjak.

„Ovi bi rezultati mogli sugerirati da postoji robusna mreža za prijenos plazmida između bakterija kod ljudi, životinja, biljaka, u tlu, u vodenom okolišu i u industriji, da nabrojimo samo neke. Geni rezistencije prirodno se nalaze u mnogim različitim bakterijama u tim ekosustavima, a hipotetska mreža može značiti da se geni iz svih tih okruženja mogu prenijeti na bakterije koje uzrokuju bolesti kod ljudi “, objašnjava Zrimec.

Uzrok bržem razvoju otpora?

„To bi mogao biti mogući razlog za brzi razvoj rezistencije u ljudskih patogena koji smo primijetili posljednjih nekoliko godina. Naša opsežna uporaba antibiotika ima selektivni učinak na gene rezistencije, koji bi stoga mogli dospjeti iz mnogo većeg genetskog rezervoara koji se prirodno javlja, nego što smo prethodno pretpostavljali ”, dodaje stručnjak.

Rezultati će u budućnosti morati biti eksperimentalno provjereni, ali metode analize podataka koje je razvio Zrimec već mogu koristiti mnogi istraživači koji rade na rezistenciji na antibiotike u raznim medicinskim i biološkim područjima. Oni nude snažni novi alat za sustavno mapiranje potencijalne prenosivosti različitih plazmida.

Moguća poboljšanja istraživanja rezistencije na antibiotike

“Nadam se da će metode koristiti velikim dijelovima istraživanja otpornosti na antibiotike, što je izuzetno interdisciplinarno i fragmentirano područje. Metode se mogu koristiti za studije usmjerene na razvijanje učinkovitijih ograničenja upotrebe antibiotika, upute za uporabu antibiotika i nove vrste tvari koje mogu spriječiti širenje gena otpornosti na molekularnoj razini ”, objašnjava Zrimec. (kao)

Oznake:  Hausmittel Obično Galerija