抗抑鬱藥如何幫助細菌抵抗抗生素

一項實驗室研究揭示了抗抑鬱藥和其他非抗生素藥物如何促成耐藥性

Orange E. coli bacteria floating.

大腸桿菌在暴露於多種常見抗抑鬱藥後,對抗生素的抵抗力更強。

導致疾病的細菌對抗生素產生耐藥性,這通常歸因於人類和牲畜對抗生素的過度使用。但研究人員已經將目光投向了耐藥性的另一個潛在驅動因素:抗抑鬱藥。透過研究在實驗室中培養的細菌,一個團隊現在追蹤了抗抑鬱藥如何引發耐藥性。

“即使在暴露幾天後,細菌也會產生耐藥性,不僅對抗一種抗生素,而是對抗多種抗生素,”資深作者郭建華說,他在布里斯班昆士蘭大學澳大利亞水與環境生物技術中心工作。他說,這既有趣又令人擔憂。

在全球範圍內,抗生素耐藥性是一個重大的公共衛生威脅。據估計,2019年有120萬人直接死於抗生素耐藥性,而且這個數字預計還會攀升。


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早期線索

郭在2014年開始對非抗生素藥物對抗生素耐藥性的可能貢獻產生興趣,此前他的實驗室的工作發現,與抗生素使用量更高的醫院廢水樣本相比,生活汙水樣本中迴圈的抗生素耐藥基因更多。

郭的研究小組和其他團隊還觀察到,抗抑鬱藥——世界上處方最廣泛的藥物之一——會殺死或抑制某些細菌的生長。郭解釋說,它們會引發“SOS反應”,觸發細胞防禦機制,反過來,使細菌更好地在隨後的抗生素治療中存活下來。

在2018年的一篇論文中,該小組報告說,大腸桿菌在暴露於氟西汀(通常以百憂解出售)後,對多種抗生素產生了耐藥性。最新的研究檢查了其他5種抗抑鬱藥和來自6類此類藥物的13種抗生素,並調查了大腸桿菌中耐藥性的發展過程。

在富氧實驗室條件下生長的細菌中,抗抑鬱藥導致細胞產生活性氧:啟用微生物防禦機制的毒性分子。最突出的是,這激活了細菌的外排泵系統,這是一種通用的排出系統,許多細菌用它來消除各種分子,包括抗生素。這可能解釋了細菌如何在沒有特定耐藥基因的情況下抵抗抗生素。

但是,大腸桿菌暴露於抗抑鬱藥也導致微生物的突變率增加,以及隨之而來的各種耐藥基因的選擇。然而,在厭氧條件下生長的細菌中,活性氧水平要低得多,抗生素耐藥性的發展也慢得多。

此外,至少有一種抗抑鬱藥,舍曲林,促進了細菌細胞之間基因的轉移,這個過程可以加速耐藥性在種群中的傳播。這種轉移可能發生在不同型別的細菌之間,允許耐藥性在物種之間跳躍——包括從無害細菌到致病細菌。

日益增長的認識

英國劍橋大學研究微生物組-化學物質相互作用的基蘭·帕蒂爾說,在過去五年中,人們越來越意識到,許多針對人類細胞的非抗生素藥物也會影響細菌並促成抗生素耐藥性。“這項研究的優勢在於其機制細節,”帕蒂爾說。

德國蒂賓根大學的麗莎·邁爾研究藥物與微生物組之間的相互作用,她說,為了理解抗抑鬱藥如何驅動抗生素耐藥性,研究人員需要確定藥物在細菌中靶向的分子,並評估藥物對更廣泛的臨床相關細菌物種的影響。在2018年,邁爾和她的同事調查了835種非靶向微生物的藥物,發現其中24%抑制了至少一種人類腸道細菌菌株的生長。

帕蒂爾和邁爾表示,重要的是收集證據來評估抗抑鬱藥對耐藥性的實際影響,例如抗抑鬱藥是否正在驅動抗生素耐藥細菌(特別是致病細菌)在人、動物或環境中的積累。

儘管在廢水中發現了大量的抗抑鬱藥,但報告的水平往往低於郭的研究小組在大腸桿菌中觀察到顯著效果的濃度。但是,在這項研究中產生強烈影響的某些抗抑鬱藥的濃度預計將在服用這些藥物的人的大腸中達到。

後續研究

邁爾說,現在有幾項研究將抗抑鬱藥和其他非抗生素藥物與細菌的變化聯絡起來,並且初步研究已經給出了關於這些藥物如何影響服用它們的人的微生物組的“初步提示”。

但是,在健康的人類中,大腸桿菌主要存在於大腸中,那裡的條件是厭氧的,這意味著論文中描述的過程可能不會以相同的速度發生在人體內,邁爾說。帕蒂爾說,未來的研究應該使用模擬抗抑鬱藥可能作用的部位的細菌生長條件。

郭說,他的實驗室現在正在研究服用抗抑鬱藥的小鼠的微生物組。早期的、未發表的資料表明,這些藥物可以改變動物的腸道菌群並促進基因轉移。

但郭和邁爾告誡人們不要根據這項研究停止服用抗抑鬱藥。“如果你患有抑鬱症,那需要以最好的方式治療。然後,細菌是第二位的,”邁爾說。

郭說,研究人員和製藥公司需要量化非抗生素藥物對抗生素耐藥性的貢獻。“非抗生素藥物是我們不應忽視的一個重大擔憂,”他說。

本文經許可轉載,最初於2023年1月24日首次發表

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