耐药感染是对全球健康的最严重威胁之一,迫切需要开发新的有效抗微生物药物。一种有希望的解决方案是抗菌肽(AMPs)。这些化合物是大多数生物体(包括动物)自然产生的,在先天免疫中起着重要作用,先天免疫是我们抵御细菌感染的第一道防线。
然而,一些抗菌肽也广泛用于畜牧生产,既用于控制感染,又用于促进生长。这引起了人们的担忧,即农业AMP的使用可能会产生交叉耐药细菌,从而克服人类的先天免疫反应。
在这项由牛津大学领导的新研究中,研究人员已经证明,这种交叉抗性细菌的进化不仅是可能的,而且是极有可能的。
为了验证这一想法,研究人员使用了粘菌素,一种由细菌(芽孢杆菌polymyxa),在化学和功能上与动物体内产生的抗菌肽相似。粘菌素作为治疗多重耐药细菌引起的感染的“最后一道防线”变得越来越重要。然而,自20世纪80年代以来,粘菌素在畜牧业生产中的广泛使用推动了该疾病的传播大肠杆菌携带移动粘菌素抗性(MCR)基因的细菌
在这项研究中,大肠杆菌携带MCR基因(MCR-1)暴露于已知在鸡、猪和人的先天免疫中起重要作用的amp。研究人员还测试了这些细菌对人类血清的敏感性,以及它们感染蜡蛾幼虫的能力(广场mellonella).
主要结论:
结果表明,在农业中使用细菌AMPs可以对人类先天免疫反应产生广泛的交叉抗性。
根据研究人员的说法,鉴于amp往往具有相似的细胞靶点和物理化学性质,对人类amp的交叉抗性可能很普遍。众所周知,农业中的猪和鸡是抗粘菌素的重要宿主大肠杆菌。
首席研究员克雷格·麦克莱恩教授(牛津大学生物系)说:“我们的研究清楚地表明,人类对粘菌素等抗菌肽的使用会导致人爱博网投领导者类和动物对先天免疫系统产生抗药性的意外进化。”这对治疗性抗菌肽的设计和使用具有重大意义,并表明即使抗菌肽在农业中的使用被取消,抗性基因也可能难以根除。”
他补充说:“抗菌肽被认为是治疗细菌感染的一种很有前途的抗生素替代品。”以这种方式使用AMP将导致致病菌对AMP的耐药性进化。我们的研究结果提供了强有力的证据,表明我们需要在新的治疗性抗菌肽用于治疗患者之前,正确评估耐药性对细菌毒力的影响。如果不这样做,我们将冒着意外武装致病菌对抗我们自身免疫系统的风险。”
Cóilín Nunan是拯救抗生素联盟的科学顾问(他没有参与这项研究),他说:“这项新研究表明,粘菌素耐药性可能比以前认为的更危险。”令人惊讶的是,如此多的政府,如英国,拒绝禁止在农业中使用粘菌素。同样值得注意的是,英国政府仍然反对禁止对集约化养殖的动物使用抗生素进行预防性大规模用药,尽管欧盟在一年前就禁止了这种使用。”
《NPJ抗菌剂与耐药性》杂志主编杰西卡·布莱尔博士(伯明翰大学)(她没有参与这项研究)说:“包括粘菌素在内的抗菌素肽被认为是解决多药耐药感染上升的潜在解决方案。”然而,这项研究表明,对这些抗菌素的耐药性可能会对病原体引起感染和在宿主内存活的能力产生意想不到的后果。这尤其令人担忧,因为它表明大肠杆菌带着MCR-1即使仔细控制粘菌素的使用,基因也可能具有明显的选择优势。”
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