Antybiotyki i mikroflora jelitowa

Antybiotyki stanowią kamień węgielny innowacji w dziedzinie zdrowia publicznego, rolnictwa i medycyny. Jednak ostatnie badania rzuciły nowe światło na obrażenia zadawane im przez lokalne społeczności związane z gospodarzem. Stwierdzono, że te leki zmieniają taksonomiczną, genomową i funkcjonalną zdolność mikroflory jelitowej człowieka, z efektami, które są szybkie, a czasami trwałe. Antybiotyki o szerokim spektrum działania zmniejszają różnorodność bakterii, jednocześnie rozszerzając i zmniejszając przynależność do określonych rodzimych taksonów. Co więcej, leczenie antybiotykami wybiera odporne bakterie, zwiększa możliwości horyzontalnego transferu genów i umożliwia wtargnięcie organizmów patogennych poprzez wyczerpywanie się naturalnych nisz, co ma głęboki wpływ na pojawienie się oporności. Ponieważ te wszechobecne zmiany można postrzegać jako rozłączne połączenie wzajemnych relacji gospodarz-drobnoustrój, warto ponownie rozważyć terapie przeciwdrobnoustrojowe w kontekście ram ekologicznych. Zrozumienie biologii wykluczenia konkurencyjnego, ochrony międzygatunkowej i przepływu genów funkcji adaptacyjnych w środowisku jelitowym może pomóc w opracowaniu nowych strategii leczenia infekcji przy zachowaniu ekologii naszych korzystnych składników. Wpływ antybiotyków na miejscowe drobnoustroje jelit był przedmiotem szeroko zakrojonych badań od czasu odkrycia tych leków w latach czterdziestych i ich późniejszej komercyjnej produkcji. Jednak prawie wszystkie z tych prac dotyczyły wpływu poszczególnych antybiotyków na pojedyncze, hodowane szczepy bakterii w laboratorium lub na konkretne gatunki bakterii wyhodowanych z żywych antybiotyków. Ponadto większość z tych badań stosowała stosunkowo wysokie stężenia tych leków w porównaniu do ich typowych stężeń w naturalnie występujących społecznościach drobnoustrojów i skupiała się na patogennych gatunkach bakterii. W wyniku tego, wiele z naszej wiedzy na temat skutków antybiotyków skłania się ku mechanizmom zabijania i swoistym genotypom oporności i fenotypom w kontekście wąskiego podzbioru mikroflory jelitowej w izolacji od reszty społeczności. W ciągu minionej dekady badania antybiotyków i mikroflory jelitowej nabrały zdecydowanie bardziej ekologicznej i systemowej perspektywy. Zasady ekologiczne i podejścia molekularne znajdują się obecnie w czołówce laboratoriów badawczych i klinicznych. Ponieważ społeczność drobnoustrojów i jej lokalny ekosystem stały się jednostką badawczą, przeglądamy tutaj ostatnie prace, które badają wpływ antybiotyków na ludzką społeczność bakterii jelitowych, podkreślając implikacje dla bocznego transferu genów oporności. Antybiotyki: perspektywa ekologiczna Geny oporności na antybiotyki są wszechobecne w dzisiejszych środowiskach naturalnych. Częściowo odzwierciedla to powszechne stosowanie dużych ilości antybiotyków przez ludzi w ciągu ostatnich 70 lat i silne presje selekcyjne, których to użycie wywierało, w tym rozprzestrzenianie się odpornych organizmów. Jednak same geny oporności są starożytne. Sekwencje DNA, które przewidywały kodowanie P-laktamazy, determinanty oporności na tetracyklinę TetM i białka oporności na wankomycynę, odzyskano z 30 000-letniego osadu permastycznego w północnej Kolumbii Brytyjskiej (1). Chociaż sekwencje te są spokrewnione z obecnymi genami oporności, były one znacząco rozbieżne. Ale w co najmniej jednym przypadku (ligaza VanA) gen wykazywał ekspresję białka o oczekiwanej funkcji. Izolaty bakteryjne, które odzyskano ze starożytnych, chronionych miejsc, w tym jedno miejsce, które rzekomo wyizolowano przez ponad 4 miliony lat (2), wykazano, że wykazują oporność wielolekową. Obecność tych genów na długo przed nowoczesnym stosowaniem pokrewnych antybiotyków przez ludzi silnie sugeruje, że te antybiotyki były szeroko rozpowszechnione w środowisku i że geny oporności krążą od co najmniej tysięcy lat. Współczesne stosowanie wysokich dawek antybiotyków wzbogaca geny oporności i, z punktu widzenia gospodarza, może prowadzić do rozpadu wzajemnych związków, które ewoluowały przez długi okres czasu między mikroflorą jelitową i ludzkim żywicielem (3, 4). Niskie stężenia antybiotyków na poziomach uważanych za obecne w środowiskach naturalnych, takich jak gleba, wywołują nieletne reakcje prowadzące do zmienionej fizjologii i zachowania (5. 7); w związku z tym antybiotyki i wiele małych cząsteczek wykazujących właściwości hamujące wzrost w wysokich stężeniach mogły już dawno wyewoluować, by służyć jako międzygatunkowe cząsteczki sygnałowe
[patrz też: maciej zagłoba zygler, artur puzio, pogotowie stomatologiczne kielce ]
[podobne: 5lo bydgoszcz, hiperhomocysteinemia, artur puzio ]