農場金黃色葡萄球菌轉變為耐藥性超級細菌

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可怕的抗生素耐藥性感染不再僅僅潛伏在醫院裡。它們出現在健身房、海灘,並且越來越多地出現在農場。

一種被稱為 CC398 的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA) 菌株正在家禽和養豬場中迅速傳播,感染了世界各地與動物打交道的人們(在荷蘭取樣的農場工人中高達 26.5%),並且在美國抽樣的肉類中幾乎一半都檢測到該菌株。

一項新的基因研究表明,這種形式的葡萄球菌最初起源於人類,是一種更常見的、易感的菌株。但根據週二線上發表在美國微生物學會期刊 mBio 上的研究,只有當它跳躍到牲畜身上後,才開始對常見的抗生素甲氧西林和四環素產生耐藥性。


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在這項研究中,研究人員對來自人類和牲畜的 89 個菌株樣本進行了基因組測序,這些樣本來自四大洲的 19 個國家。“追溯 MRSA CC398 的進化史就像觀看超級細菌的誕生一樣——既令人著迷又令人不安,”轉化基因組學研究所 (TGen) 鳳凰城食品微生物學和環境健康中心主任兼研究合著者 Lance Price 在一份準備好的宣告中說道。

從基因資料中,研究人員可以確定該菌株最初的樣子以及它是如何傳播的。“大多數祖先人類菌株對抗生素敏感,而牲畜菌株在幾個獨立的情況下獲得了耐藥性,”愛丁堡大學的 Ross Fitzgerald 在一份準備好的宣告中說,他審閱了這篇論文。

2010 年的一項研究對來自世界各地的醫院獲得性 MRSA 菌株進行了測序,發現這些菌株也在不同的地理位置多次獲得耐藥性。

這項詳細的新研究有助於闡明這種新型耐藥性葡萄球菌(稱為牲畜獲得性 MRSA)如何在牲畜中如此迅速地流行起來——在僅僅大約十年前被發現傳播回人類之後。“我們不能責怪自然或細菌,”TGen 病原體基因組學部門主任兼該研究的合著者 Paul Keim 在一份準備好的宣告中說。“正是我們對抗生素的不當使用現在開始困擾我們。”

“進化中最強大的力量是‘選擇’,”Keim 說。“而且,在這種情況下,人類透過在農場動物生產中過度使用抗生素藥物提供了強大的力量。”

在美國和許多其他國家,農民不僅僅使用抗生素來治療生病的動物。許多生產者以低劑量給牲畜餵食抗生素作為預防措施,以防止在集中飼養場(如飼養場)中的動物在如此近距離的情況下生病。然而,這些低劑量被認為是選擇對這些藥物具有耐藥性的菌株的極好進化壓力——這些藥物我們也依賴於治療人類的細菌感染。[閱讀更多關於在農業中使用抗生素的資訊,請參閱《我們生病的農場,我們被感染的食物》和《我們的大豬問題》,均發表於《大眾科學》。]

“葡萄球菌在擁擠和不衛生的條件下茁壯成長,”Price 說。“在這種環境中新增抗生素,你就會製造一個公共衛生問題。” 據報道,2011 年人類和奶牛中出現了一種新型 MRSA

儘管 MRSA CC398 在歐洲從動物傳播到人類的傳播有所增加,但該菌株的基因變化似乎抑制了其在人類之間的傳播。研究人員說,下一步將是更深入地研究細菌的基因組,以瞭解是什麼元素使其成為物種之間如此敏捷的跳躍者,以及哪些突變可能使其更具跳躍性。

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