Антибиотики спасают жизни, но их использование также способствует развитию и распространению устойчивых к
Gli esperimenti di gruppo hanno dimostrato così a lungol'esposizione a un tipo di antibiotico essenzialmente “innesca” i batteri. Questo effetto ha aumentato la probabilità che i batteri diventino resistenti a ulteriori antibiotici anche in assenza di ulteriore esposizione ai farmaci; aiuta inoltre il ceppo a conservare questi segni di resistenza per diverse generazioni.
«Воздействие антибиотиков, по-видимому, косвенным образом выбирает более стабильные системы устойчивости к антибиотикам. Более стабильная система в штамме увеличивает вероятность того, приобретется устойчивость к множественным антибиотикам».
Бенджамин Керр, профессор биологии UW
I loro risultati mostrano anche come l'esposizionegli antibiotici influenzano la dinamica evolutiva dei batteri. Questo può aiutare a spiegare non solo l'aumento della resistenza ai farmaci multipla nei batteri, ma anche come la resistenza agli antibiotici viene mantenuta e distribuita nell'ambiente: negli istituti medici, nel suolo dal deflusso agricolo, anche molto tempo dopo la fine dell'esposizione agli antibiotici.
I ricercatori hanno testato un meccanismo comunela diffusione della resistenza agli antibiotici nei plasmidi. Queste sono catene di DNA ad anello che possono contenere molti tipi di geni, inclusi i geni di resistenza agli antibiotici. I batteri scambiano facilmente plasmidi anche tra le specie. Tuttavia, i plasmidi hanno i loro svantaggi e studi precedenti hanno dimostrato che i batteri li perdono facilmente.
«Несмотря на то, что они могут нести полезные гены, плазмиды могут также вмешиваться во многие типы процессов внутри бактериальной клетки, такие как метаболизм или репликация ДНК. Таким образом, ученые обычно считают плазмиды дорогостоящими и обременительными для клетки-хозяина».
Ханна Джордт, ведущий автор исследования в области биологии
Il team universitario ha lavorato con E. cellulecoli contenente un plasmide resistente alla tetraciclina e cellule di Klebsiella pneumoniae contenenti un plasmide resistente al cloramfenicolo. Entrambi gli ospiti, che in precedenza non erano cresciuti in presenza di antibiotici, non mostravano grande devozione per i loro plasmidi. Dopo nove giorni in un mezzo privo di antibiotici, la percentuale di Klebsiella contenente ancora il plasmide è scesa a meno del 50%. Per E. coli - meno del 20% ha conservato il proprio plasmide.
Quando i ricercatori hanno esposto i ceppiantibiotici, crescendo ciascuno di loro per 400 generazioni nei rispettivi antibiotici, i ceppi hanno mostrato una maggiore affinità per i loro plasmidi anche dopo che la minaccia di antibiotici è stata rimossa. Dopo nove giorni in un terreno privo di antibiotici, più della metà delle cellule di E. coli e Klebsiella sono state trattenute con il plasmide corrispondente.
«Конечно, клетки нуждались в своих плазмидах, чтобы помочь им пережить воздействие антибиотиков. Но даже после того, как мы сняли это избирательное давление, оба штамма сохранили свои плазмиды на значительно более высоких уровнях, чем они имели до воздействия антибиотиков».
Ханна Джордт, ведущий автор исследования в области биологии
Inoltre, altri esperimenti lo hanno dimostratol'esposizione agli antibiotici ha aumentato il verificarsi di resistenza multipla alla Klebsiella. Anche senza esposizione agli antibiotici, la Klebsiella pneumoniae può acquisire diversi plasmidi. Ad esempio, quando i ricercatori hanno riunito ceppi che trasportavano plasmidi che non contenevano antibiotici, Klebsiella ed E. coli, una piccola frazione di Klebsiella è diventata resistente ai farmaci, mantenendo il loro plasmide resistente al cloramfenicolo e acquisito un plasmide resistente alla tetraciclina da E. coli. Ma quando i ricercatori hanno ripetuto l'esperimento usando batteri esposti agli antibiotici, hanno scoperto Klebsiella circa 1000 volte più resistente agli antibiotici.
Solo esposizione preliminare a lungo termineun antibiotico, il cloramfenicolo, aumentava la probabilità che la Klebsiella resistente al cloramfenicolo acquisisse un plasmide resistente alla tetraciclina dall'Escherichia coli in un ambiente privo di antibiotici. Inoltre, gli esperimenti del team hanno anche dimostrato che quando le cellule resistenti agli antibiotici venivano coltivate successivamente in un ambiente privo di antibiotici, il Kleampiella cloramfenicolo esposto veniva più facilmente trattenuto da entrambi i plasmidi resistenti.
I ricercatori dicono che l'evoluzione puòspiegare sia la resistenza dei plasmidi resistenti agli antibiotici sia l'aumento della resistenza ai farmaci nella Klebsiella: esporre i ceppi al loro antibiotico corrispondente selezionato per le mutazioni nei loro genomi per minimizzare il conflitto tra il plasmide e l'ospite, il che rende meno costoso mantenere questo plasmide come e altri.