貝賈維博士說:“我們發(fā)現(xiàn)的多重且共有的耐藥基因表明,艱難梭菌是抗菌素耐藥基因的儲存庫,可以在動物和人類之間交換?!边@一令人震驚的發(fā)現(xiàn)表明,抗生素耐藥性的傳播范圍比之前想象的更廣泛,并證實了從農(nóng)場動物到人類的耐藥性鏈中的聯(lián)系。 '
艱難梭菌是一種感染人類腸道的細(xì)菌,對除三種現(xiàn)有抗生素之外的所有抗生素都具有耐藥性。有些菌株含有能夠產(chǎn)生毒素的基因,這些毒素會引起腸道破壞性炎癥,導(dǎo)致危及生命的腹瀉,主要發(fā)生在老年人和接受抗生素治療的住院患者中。
艱難梭菌被認(rèn)為是美國最大的抗生素耐藥性威脅之一,僅2017 年就造成約223,900 例感染和12,800 人死亡,醫(yī)療費用超過10 億美元。
一種高致病性艱難梭菌菌株(核糖型078;RT078)會導(dǎo)致更嚴(yán)重的疾病,其主要序列類型11 (ST11) 與社區(qū)中年輕人和健康人群感染率上升有關(guān)。最近,農(nóng)場動物被鑒定為RT078 的載體。在這項研究中,丹麥科學(xué)家通過將艱難梭菌菌株與丹麥醫(yī)院患者的臨床分離株進(jìn)行比較,調(diào)查了家畜(豬)中艱難梭菌菌株的流行情況以及抗菌素耐藥性基因人畜共患傳播的可能性。
2020 年至2021 年間,我們從丹麥各地的農(nóng)場分兩批收集了514 頭豬的糞便樣本。 A批次包括2020年來自14個養(yǎng)殖場的母豬、仔豬和出欄豬的330個樣本。B批次的184個樣本是在2021年屠宰過程中采集的。研究人員篩選了樣本中的艱難梭菌,并使用基因測序來確定它們是否攜帶毒素和抗性基因。基因組測序還用于比較豬樣本中的艱難梭菌分離株與同期從艱難梭菌感染患者收集的934 株分離株。
在514 份豬樣本中,54 份有艱難梭菌證據(jù)(批次A=44,批次B=9)。對40 個樣本(批次A=33,批次B=7)的進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),艱難梭菌在仔豬和母豬中比在屠宰豬中更常見。作者推測,這可能是由于仔豬和成年豬之間的年齡差異所致——年輕豬的微生物群組成使它們更有可能成功定植。
總體而言,在動物中發(fā)現(xiàn)的13 種序列類型與患者糞便樣本中發(fā)現(xiàn)的序列類型相匹配。 ST11 是一種與動物相關(guān)的菌株,是最常見的(豬=21,人=270)。在16 個病例中,人類和動物的ST11 菌株是相同的。所有從動物身上分離出來的毒素基因均呈陽性,其中10株還具有超強(qiáng)傳染性,具有更大的致病性。
總體而言,來自動物的38 個分離株至少含有一種耐藥基因- 總體而言,預(yù)計對七類抗生素具有耐藥性,其中最常見的是大環(huán)內(nèi)酯類、-內(nèi)酰胺類抗生素、氨基糖苷類抗生素和萬古霉素- 這些都是重要的藥物用于治療嚴(yán)重的細(xì)菌感染。
貝賈維博士說:“在人類醫(yī)學(xué)中過度使用抗生素以及作為農(nóng)場的廉價生產(chǎn)工具正在削弱我們治療細(xì)菌感染的能力。特別值得關(guān)注的是對氨基糖苷類抗生素產(chǎn)生耐藥性的大量基因,艱難梭菌對氨基糖苷類抗生素具有內(nèi)在的耐藥性——它們不需要在該物種中產(chǎn)生耐藥性。因此,艱難梭菌在將這些基因傳播到其他易感物種中發(fā)揮著作用。這項研究提供了更多證據(jù),證明畜牧業(yè)中使用抗菌藥物所帶來的進(jìn)化壓力,因為畜牧業(yè)選擇了危險的人類病原體。這強(qiáng)調(diào)了采取更全面的方法來管理艱難梭菌感染的重要性,以便考慮所有可能的傳播途徑。
盡管有這些重要的發(fā)現(xiàn),作者還是指出了一些局限性,包括他們無法確定傳播方向。正如貝賈維博士解釋的那樣,“人類和動物分離株中的一些菌株是相同的,這表明它們可能在群體之間共享,但在我們進(jìn)行更深入的系統(tǒng)發(fā)育分析之前,我們無法確定傳播的方向?!?,這也可能是雙向的,細(xì)菌在社區(qū)和農(nóng)場中不斷交換和擴(kuò)張。