沙門氏菌促進耐藥質粒的傳播

2021-01-10 科學網

沙門氏菌促進耐藥質粒的傳播

作者:

小柯機器人

發布時間:2019/9/5 13:56:38

瑞士蘇黎世聯邦理工學院Wolf-Dietrich Hardt和Médéric Diard課題組合作,發現沙門氏菌會在腸道中促進抗生素耐藥性質粒的傳播。 相關論文2019年9月4日在線發表於《自然》。

他們研究了持留菌是否也可以促進抗性質粒的傳播。與突變相反,抗性質粒的轉移需要供體和受體細菌菌株的共同發生。為了研究該問題,研究人員選擇了兼性細胞內腸道病原體鼠傷寒沙門氏菌(S. Typhimurium)和大腸桿菌(Escherichia coli),其屬於共生微生物群。鼠傷寒沙門氏菌形成在幾種宿主組織中抗生素治療後存活的持留菌。研究顯示,組織相關的鼠傷寒沙門氏菌持久性代表質粒供體或受體的長壽儲庫。鼠傷寒沙門氏菌宿主的儲庫的形成需要腸道相關組織中的沙門氏菌致病島(SPI)-1和/或SPI-2,或系統部位的SPI-2。將這些持留菌重新接種到腸腔中使得供體與腸道駐留受體共同發生,從而有利於各種腸桿菌科菌株之間的質粒轉移。研究者在重新播種後的兩到三天內觀察到高達99%的轉接合子。數學模型顯示,罕見的再播種事件可能足以達到高頻率的共軛。在用鼠傷寒沙門氏菌口服感染以及隨後的質粒轉移後,疫苗接種減少了持留菌庫的形成。研究人員發現,即使沒有選擇質粒編碼的抗性基因,病原體持留菌的小儲庫也可以促進腸道中混雜的抗性質粒的傳播。

據了解,通過突變或獲得遺傳物質(如抗性質粒)的抗生素抗性細菌,代表了一個主要的公共衛生問題。持留菌是通過可逆地調整生理機能,存活於抗生素中的細菌亞群,並且可以促進抗生素抗性突變體的出現。

附:英文原文

Title: Salmonella persisters promote the spread of antibiotic resistance plasmids in the gut

Author: Erik Bakkeren, Jana S. Huisman, Stefan A. Fattinger, Annika Hausmann, Markus Furter, Adrian Egli, Emma Slack, Mikael E. Sellin, Sebastian Bonhoeffer, Roland R. Regoes, Mdric Diard, Wolf-Dietrich Hardt

Issue&Volume: 2019-09-04

Abstract: The emergence of antibiotic-resistant bacteria through mutations or the acquisition of genetic material such as resistance plasmids represents a major public health issue. Persisters are subpopulations of bacteria that survive antibiotics by reversibly adapting their physiology, and can promote the emergence of antibiotic-resistant mutants. We investigated whether persisters can also promote the spread of resistance plasmids. In contrast to mutations, the transfer of resistance plasmids requires the co-occurrence of both a donor and a recipient bacterial strain. For our experiments, we chose the facultative intracellular entero-pathogen Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium) and Escherichia coli, a common member of the microbiota. S. Typhimurium forms persisters that survive antibiotic therapy in several host tissues. Here we show that tissue-associated S. Typhimurium persisters represent long-lived reservoirs of plasmid donors or recipients. The formation of reservoirs of S. Typhimurium persisters requires Salmonella pathogenicity island (SPI)-1 and/or SPI-2 in gut-associated tissues, or SPI-2 at systemic sites. The re-seeding of these persister bacteria into the gut lumen enables the co-occurrence of donors with gut-resident recipients, and thereby favours plasmid transfer between various strains of Enterobacteriaceae. We observe up to 99% transconjugants within two to three days of re-seeding. Mathematical modelling shows that rare re-seeding events may suffice for a high frequency of conjugation. Vaccination reduces the formation of reservoirs of persisters after oral infection with S. Typhimurium, as well as subsequent plasmid transfer. We conclude thateven without selection for plasmid-encoded resistance genessmall reservoirs of pathogen persisters can foster the spread of promiscuous resistance plasmids in the gut.

DOI: 10.1038/s41586-019-1521-8

Source:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1521-8

相關焦點

  • mBio:首次揭示質粒編碼的可介導替加環素耐藥的新型多重耐藥外排泵
    近年來,質粒等可移動元件介導的耐藥基因水平傳播所致革蘭陰性菌耐藥性的快速發展,引起全球高度關注。黏菌素和替加環素是治療多重耐藥革蘭氏陰性桿菌感染的少數有效藥物,然而,質粒介導黏菌素耐藥基因mcr-1的出現及其在全球的廣泛傳播,導致黏菌素的臨床應用價值面臨挑戰,使替加環素成為治療多重耐藥腸桿菌所致嚴重感染的有限藥物之一。雖然染色體編碼的RND外排泵如AcrAB-TolC等的過表達可降低細菌對替加環素的敏感性,但尚未發現可水平轉移的RND型外排泵與替加環素耐藥性相關的報導。
  • 過去5 年世界多出這五種耐藥細菌,幾乎無藥可治
    抗生素耐藥性可能會讓我們回到一個即使是簡單割傷或擦傷都可能致命的時代。以下是五種過去5年中新發現的最可怕抗生素耐藥性細菌,讓我們一窺未來可能普遍存在的問題:1.廣泛耐藥傷寒沙門氏菌(Salmonella typhi)這種高傳染性的細菌會導致傷寒,這是一種威脅生命的感染,每年影響全球約2100萬人。大約1%的患者將會死亡,也就是22.3萬人。2016年11月,一種傷寒沙門氏菌在巴基斯坦出現。
  • 抗生素耐藥科普——多重耐藥菌
    一、何謂多重耐藥?病原微生物每與一種抗生素「交手」,就會發展出一種或多種對抗這種抗生素的「獨門秘訣」(機制),與之「交手」的抗生素種類越多,它所身懷的「絕技」就可能越多,原因在於微生物細胞結構及遺傳物質的構成簡單,易於發生重組和突變。
  • 你以為不吃抗生素就不會耐藥了嗎?
    一、為什麼細菌會對抗生素耐藥?1、 天生不同抗生素要進入細菌才能發揮作用,這個進入需要有個通行證,但是有一小部分細菌,天生就跟別的細菌不一樣,他們的通行證要求也不一樣,這時候,抗生素就會被認出來不是自己人,被拒絕入內。
  • 沙門氏菌:繞不過的食品安全隱患
    疾病的嚴重程度取決於宿主因素和沙門氏菌血清型。xk9中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧  抗微生物藥物耐藥性是一個全球公共衛生問題,沙門氏菌是某些血清型已經出現耐藥的微生物之一,可對食品鏈產生影響。xk9中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧  建議將「徹底做熟」等食品衛生基本做法作為沙門氏菌病的預防措施。
  • 農業細菌毒力質粒具有出乎意料的保守性和全球性傳播
    農業細菌毒力質粒具有出乎意料的保守性和全球性傳播 作者:小柯機器人 發布時間:2020/6/7 0:27:42 美國俄勒岡州立大學Jeff H.
  • 美國、加拿大暴發沙門氏菌感染,它是導致腹瀉的重要元兇!
    沙門氏菌是一種常見的食源性致病菌。1885年,一個叫沙門的人在一場豬霍亂中發現了這類細菌,故將其定名為沙門氏菌屬。沙門氏菌屬有的專對人類致病,有的只對動物致病,也有的對人和動物都致病。
  • 新聞背景:耐藥細菌知識問答
    但其中一部分疾病可以通過各種方式,如接觸、消化道、呼吸道、昆蟲叮咬等在正常人體間傳播,具有較強的傳染性,對社會危害極大,這一類疾病被歸於傳染病範疇,並且通過一定的管理程序(包括法律)加以管理。可見感染性疾病範圍大,包括傳染病,而傳染病屬於感染性疾病的特殊類型。9.如何預防感染性疾病?
  • 美國、加拿大暴發沙門氏菌感染,它是導致腹瀉的重要元兇
    沙門氏菌是一種常見的食源性致病菌。1885年,一個叫沙門的人在一場豬霍亂中發現了這類細菌,故將其定名為沙門氏菌屬。沙門氏菌屬有的專對人類致病,有的只對動物致病,也有的對人和動物都致病。沙門氏菌,Salmonella沙門氏菌屬於腸桿菌科的革蘭氏陰性桿菌屬。
  • Science:炎症促進噬菌體在沙門氏菌之間轉移
    2017年3月19日/生物谷BIOON/---根據一項新的研究,沙門氏菌感染導致的腸道炎症激活這些細菌中的噬菌體(即感染細菌的病毒),從而導致這些噬菌體中的基因在整個菌落中擴散。這一發現揭示出在感染期間,這些病毒編碼的遺傳性狀,如增加的毒力,能夠快速地在這種致病性細菌中出現。
  • 沙門氏菌食物中毒的解讀
    二、專家解讀   1.沙門氏菌是主要食源性致病菌之一。   沙門氏菌(Salmonella)是經食物傳播引起人類腸道疾病的主要食源性致病菌之一,在世界範圍內幾乎所有即食食品和大部分過程標準中均將沙門氏菌列為限量指標。
  • 感染沙門氏菌該怎麼辦?一圖教你如何預防
    相關醫學研究顯示,沙門氏菌是經糞、口途徑傳播,而一般容易受汙染的食品主要是動物性食品,如牛肉、禽肉、牛奶、雞蛋及其製品,食品也可能被已感染沙門氏菌的食品加工人員汙染。值得一提的是,受到沙門氏菌汙染的食物在外形與味覺上與正常食物沒什麼兩樣,但只要充分加熱即可殺滅汙染食品所含有的沙門氏菌。
  • 濫用抗生素招來禍災,超級細菌傳播成為可能
    但是,在養殖業中粘菌素被廣泛使用,以促進家畜生長。近年來,由於革蘭氏陰性菌耐藥性嚴重,粘菌素又被用於醫療,成為抗生素應用中的最後一道防線。但是,警鐘隨之敲響,粘菌素也不靈不起作用了。時間往前推18個月,2015年11底中國科學家首先報告,在豬攜帶的細菌中發現對粘菌素產生耐藥性的基因mcr-1。
  • 糞便微生物群移植傳播耐藥大腸桿菌菌血症
    糞便微生物群移植傳播耐藥大腸桿菌菌血症 作者:小柯機器人 發布時間:2019/11/4 14:23:34 美國麻薩諸塞州總醫院Elizabeth L.
  • 如何閱讀分析質粒圖譜
    一個合格質粒的組成要素包括:   1. 複製起始位點Ori 即控制複製起始的位點。原核生物DNA分子中只有一個複製起始點。而真核生物DNA分子有多個複製起始位點。   2. 抗生素抗性基因 可以便於加以檢測,如Amp ,Kan   3.
  • 質粒[plasmid] 的製備
    質粒[plasmid] 的製備 來源:來源網絡 2007-06-20 20:49 質粒是攜帶外源基因進入細菌中擴增或表達的主要載體,它在基因操作中具有重要作用。
  • 夏季如何避免沙門氏菌感染
    除以上桿菌能引起人類的疾病外,大多數沙門氏菌菌型僅能引起家畜、鼠類和禽類等動物的疾病。  在自然界中,野生禽類是沙門氏菌的主要帶菌者,如麻雀、喜鵲、斑鳩和鴿子等。家養活禽如果接觸了帶菌的野生禽類,也可能成為傳染源。烏龜、蜥蜴、蒼蠅和蟑螂等媒介可以機械性攜帶沙門氏菌造成散發流行。沙門氏菌在人群中主要通過糞口途徑進行傳播。水源汙染和食品汙染是該病最重要的傳播途徑,常可引起暴發流行。
  • 談談龜攜帶的沙門氏菌
    何為沙門氏菌? 沙門氏菌病是指由各種類型沙門氏菌所引起的對人類、家畜以及野生禽獸不同形式的總稱。感染沙門氏菌的人或帶菌者的糞便汙染食品,可使人發生食物中毒。據統計在世界各國的種類細菌性食物中毒中,沙門氏菌引起的食物中毒常列榜首。