超级细菌矿里的金丝雀

鸟类在世界各地栖息一系列栖息地,并作为环境中抗生素抗性的哨兵发挥至关重要的作用。最近研究发表在BMC生物学使用了一种创新方法,从最远程地点到来自废水处理设施的最偏远地区的鸟类微生物抗生素抗性基因:这里解释这项工作是本文的作者。

灰色的颗粒
涉水的鸭子,如这种灰鸭(灰鸭),频繁的城市池塘,饮用水水库,和废水处理厂。使用废水处理厂的鸭子具有很高的抗菌素耐药性。图片:米歇尔·威利

纪录片显示企鹅在危险的暴雪中间举起年轻人的历史,而在现实中,我们与鸟类的大多数互动都很快被遗忘,当海鸥偷了我们在海滩的筹码时,也许是温和的烦恼。这些同样的海鸥经常在垃圾填埋场享用免费餐,然后在饮用水水库中清洁羽毛。由于鸟类是全球居民,占据各种生态利基,澳大利亚会发生的事情并不总是留在澳大利亚 - 许多物种迁移到西伯利亚和背部,连接我们星球的两端。

墨尔本的西方治疗厂为澳大利亚提供了野生鸟类最重要的栖息地(见在这里在这里).这个人类污水处理设施占地超过10500公顷,大致相当于迪斯尼乐园的面积,每天要处理500亿升的废水。废水处理的最后阶段包括一系列曝气泻湖,在这里微生物需要氧气来清除残留的污染物。这些泻湖是超过250种鸟类的主要避难所,特别是在澳大利亚各地缺水的干旱时期。

我们的研究表明,从墨尔本的鸭子到南极洲的企鹅,我们分析的所有鸟类的细菌中都存在活跃的(表达的,因此发挥作用的)抗生素抗性基因。

西方治疗厂是一个主要场地,不仅用于鸟类和鸟类观察,而且还用于研究活动。本网站的鸟类由我们团队成员的病毒定期对病毒进行了抽样,近年来,这些鸟类被作为研究禽流感病毒群落的模型我们使用了一种新的高通量RNA测序(RNA-SEQ)的方法(通常称为“MetaTranscriptomics”)。RNA-SEQ产生可以以各种方式探索的大量信息,我们的研究组应用了这种方法,以研究这些鸟类中的微生物是否携带抗生素抗性基因 - 其中这些基因的积累导致多药耐药性并因此导致多药抗性并因此导致多药物,一个卓越的。作为比较,我们还从澳大利亚的三个地点取样 - 一个遥远的湖泊内部,一个塔斯马尼亚岛海岸的岛屿,以及墨尔本市附近的西部港口海湾 - 以及来自南极洲两块殖民地的企鹅。

关于抗生素耐药性的讨论变得越来越重要。这次突发公共卫生事件的后果意味着,在不久的将来,淋病等感染将不再可治疗。也就是说,这种普通的性传播感染的后果将是持久的、潜在的严重疾病,而不是轻微的尴尬和就医。全球抗生素耐药性的增加很大程度上是人类和动物过度使用抗生素的结果,作为动物食物中的生长促进剂,以及为了维持我们食用的植物的健康而做出的不顾一切的努力(更多信息,见下文)在这里).所有这一切的结果是环境中抗生素负荷增加。令人惊讶的是,即使来自不同物种,细菌也可以通过水平基因转移容易地通过水平基因转移彼此转移抗生素抗性基因。抗生素耐药性现在是对全球健康的最大威胁之一

我们的研究表明,从墨尔本的鸭子到南极洲的企鹅,我们分析的所有鸟类的细菌中都存在活跃的(表达的,因此发挥作用的)抗生素抗性基因。有趣的是,我们发现在废水处理设施中的鸟类的抗性基因几乎是来自所有其他地点的鸟类的5倍。抗生素和抗生素耐药细菌通常最终会进入污水系统,其他研究表明,在污水处理过程中,它们并没有被完全清除。尽管人们倾向于指出,人类排泄物是这些鸟类中抗性基因负担较高的原因,但值得注意的是,我们只观察到相关性,在我们能够确定之前,需要更大的样本量。当然,可能是其他因素导致了这些鸟类更高的抗性基因负担,包括它们“驻留”的微生物群落(即微生物群)的组成。

我们还从两个企鹅群落中取样,一个靠近一个仅在夏季最多能容纳16人的小型基地,另一个靠近一个面积超过两倍、全年能容纳人的基地。虽然我们的企鹅样本中抗性基因相对较少,但可以肯定的是,靠近较大研究基地的企鹅群体中抗性基因的含量要高于离我们较远的群体;这再次表明,人类的影响是允许抗微生物细菌在自然环境中持续存在,即使是在最偏远的地方。

巴布亚企鹅
尽管该位置相对隔离,但南极半岛的Gentoo企鹅(Pygoscelis papua)在南极半岛上具有较低的抗微生物抗性基因。这张图片被捕获在南极半岛的Isla Kopaitik上,这项研究中的一个采样位置。图片:Michelle Wille。

企鹅和其他野生鸟不太可能取决于抗生素,所以为什么我们要关心他们是否携带超级素?根据“一个健康”概念(由世界卫生组织定义),人类,生态系统和野生动物的内在联系。微生物可以在鸟类上搭便车并返回人类食物链,例如通过水系统。总的来说,通过停止过度使用抗生素来限制抗生素抗性问题至关重要。鸟类成为对环境的人类影响的哨兵,并告诉我们抗生素抗性基因如何在环境中蔓延和维持,如煤矿的金丝雀。煤矿是抗生素抗性,金丝雀是...嘛。鸟。

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