숙주 유전자가 항생제 내성 확산에 영향을 줄 가능성이 있음
출처: 미국 미생물 학회
요약: mSphere의 새로운 발견은 숙주 유기체의 유전자 구성이 플라스미드의 이동에 영향을 줄 수 있음을 시사합니다. 플라스미드 전이를 촉진하거나 중단시키는 숙주 인자를 확인함으로써, 연구자들은 항생제 저항의 확산을 막는 새로운 방법을 찾아 내고 있습니다.
숙주 동물의 위장관에서 박테리아는 플라스미드라고하는 작은 원형의 DNA 덩어리를 통해 항생제 내성 (AR)을 담당하는 유전자를 교환 할 수 있습니다. 그러나이 복잡한 환경에서의 프로세스는 완전히 이해되지 않았으며 AR은 공중 보건의 위협이되었습니다. CDC에 따르면 매년 280 만 명이 항생제 치료에 내성이있는 것으로 진단되고 35,000 명이 사망합니다.
아이오와 주 에임스 (Ames)에있는 아이오와 주립대 (Iowa State University)의 미생물 학자 멜라 멜라 타 (Melela Mellata) 박사는“인간 내장에는 수백만 개의 박테리아가있다. "AR 플라스미드가 오염 된 음식이나 다른 수단을 통해 우리의 장에 도입되면 다른 장내 박테리아로 빠르게 퍼져 항생제 치료에 내성이있는 박테리아가 생성됩니다." 그녀는 이것이 일어나는 것을 막기 위해 어떤 요인들이 플라스미드의 이동을 유발하거나 감소시키는 지 알아야한다고 그녀는 말했다.
Mellata와 그녀의 동료들은 이번 주 mSphere 에서 미국 미생물 학회 (American Society for Microbiology)의 공개 액세스 저널로, 숙주 유기체 자체의 유전 적 배경이 적어도 마우스에서 박테리아 간의 저항 공유에있어 과소 평가 된 역할을 할 수 있다고 제안한 결과를 발표했다 . 연구자들은 AR 관련 플라스미드가 두 개의 유전자 적으로 다른 두 그룹의 마우스에서 한 미생물에서 다른 미생물로 어떻게 옮겨 졌는지를 분석했다. 두 그룹 모두 같은 집단의 장내 미생물로 시작하여 같은 환경에서 같은 식단을 먹였습니다.
연구자들은 플라스미드가 일부 마우스에서는 성공적으로 옮겨졌지만 다른 마우스에서는 그렇지 않았으며, 이는 AR이 모든 그룹에서 같은 방식으로 퍼지지 않았다는 것을 의미했습니다. 이러한 관찰로 인해 연구자들은 추가 분석을 수행하게되었으며, 이는 미생물 거래가 마우스 자체의 유전 적 요인 및 장내 미생물 총의 복잡성에 기인 할 수 있음을 시사합니다.
이번 연구를 주도한 Mellata는“숙주 유전자에는 이러한 전이를 증폭시킬 수있는 무언가가있다.
Mellata와 그녀의 동료들은 두 가지 흔한 항생제 인 스트렙토 마이신과 테트라 사이클린 치료에 박테리아가 저항하는 큰 플라스미드가있는 것으로 알려진 살모넬라 균을 사용했습니다. 다른 연구자들에 의한 이전의 연구는 이들 플라스미드가 대장균으로 옮길 수 있음을 확인했습니다.
그러나 그 이전의 실험은 박테리아 배양에서 수행되었습니다. 새로운 연구를 위해 Mellata의 연구팀은 플라스미드가 어떻게 동물 자체에서 대장균으로 퍼지는지를 연구했습니다. 저항성 확산에 대한 더 나은 이해는 숙주 위장관에서 무슨 일이 일어나고 있는지 조사해야한다고 그녀는 말했다. "우리는 호스트의 복잡한 환경의 렌즈를 통해이 문제를 연구해야합니다. 실제로이 현상이 일어나는 방식이기 때문입니다."
아이오와 주에서 Mellata의 연구는 많은 AR 관련 유전자를 함유 할 수있는 큰 플라스미드를 이해하고 항생제 치료에 내성이있는 대장균 균주에 대한 백신을 개발하는 데 중점을두고 있습니다. 그녀의 그룹에 의한 이전 연구는 제한된 장내 미생물 세트를 가진 마우스 균주가 기존의 마우스보다 감염에 더 취약하다는 것을 보여 주었다. 이러한 관찰을 통해 미생물 군집뿐만 아니라 동물 자체의 유전 적 배경이 어떻게 플라스미드의 전이에 영향을 미칠 수 있는지 조사하게되었습니다.
Mellata 그룹은 이제 플라스미드 전이를 유발할 수있는 특정 유전자 숙주 인자를 확인하려고 시도하여 실험을 진행하고 있습니다. 그녀는 이러한 발견이 항생제 내성 확산을 막는 새로운 방법으로 이어질 수 있기를 희망합니다. 그녀는“이러한 특정 숙주 인자를 목표로 할 수 있다면 플라스미드 전이를 줄여 새로운 항생제 내성 균주의 출현을 막을 수있다”고 말했다.
"사람들은 박테리아 감염으로 죽어 가고있다"고 그녀는 말했다. "그들은 대장균과 같은 박테리아로 죽지 말아야합니다. 최후의 항생 항생제에 내성이있는 박테리아의 출현은 정말 빠르게 일어나고 있으며, 우리는 그것이 일어나고있는 것을 발견하고 싶습니다."