Исследователи из Новой Зеландии обнаружили, что активные ингредиенты широко распространенных сорняков-убийц, таких как Round-up и Kamba, могут стать причиной того, что бактерии становятся менее восприимчивыми к антибиотикам. фото кредит: shutterstock.com, CC BY-ND

Антибиотики теряют способность убивать бактерии.

Одной из основных причин повышения резистентности к антибиотикам является неправильное использование антибиотиков, но наши последние исследования показывает, что ингредиенты широко используемых сорняков-убийц, таких как Round-up и Kamba, также могут вызывать бактерий, которые становятся менее восприимчивыми к антибиотикам.

Гербициды индуцируют активность генов

Уже о смертности от 700,000 каждый год приходится на заражение бактериями, устойчивыми к лекарственным средствам. Недавний отчету прогнозируется, что 2050, 10 миллионов человек в год умрет от ранее поддающихся лечению бактериальных инфекций, с совокупной стоимостью мировой экономики в $ US100 триллиона.

Бактерии, которые мы изучаем, являются потенциальными патогенами человека. Семьдесят лет назад патогены были равномерно восприимчивы к антибиотикам, используемым в медицине и сельском хозяйстве. Это изменилось. Теперь некоторые из них устойчивы ко всем, кроме одного или двух оставшихся антибиотиков. Некоторые штаммы устойчивы ко всем.

Когда бактерии подвергались воздействию коммерческие гербицидные составы основанный на 2,4-D, дикамбе или глифосате, смертельная концентрация различных антибиотиков изменилась. Часто для их уничтожения требовалось больше антибиотиков, но иногда это делалось меньше. Мы показали, что одним из эффектов гербицидов является индуцирование определенных генов, которые они все переносят, но не всегда используют.

Эти гены являются частью так называемого «адаптивного ответа». Основными элементами этого ответа являются белки, которые «выкачивают» токсины из клетки, сохраняя внутриклеточные концентрации сублетальными. Мы это знали, потому что добавление химического ингибитора насосов устраняло защитный эффект гербицида.

В нашей последняя работа, мы протестировали это, используя генные «нокаутные» бактерии, которые были сконструированы так, чтобы терять только один ген насоса. Мы обнаружили, что большая часть эффекта гербицида объясняется этими насосами.

Уменьшение использования антибиотиков может не решить проблему

На протяжении десятилетий мы верим в изобретение новых антибиотиков выше мудрости сохранения эффективности существующих. Мы применили те же стимулы изобретения к коммерциализации антибиотиков, что и для мобильных телефонов. Эти стимулы максимизируют темпы продаж продукции. Они насытили рынок телефонами, и они насыщают землю бактериями, устойчивыми к антибиотикам.

Неправильное использование антибиотиков является мощным стимулом широко распространенного сопротивления. Зная это, естественно, приводит к гипотезе, что правильное и более низкое использование снова сделает мир прав. К сожалению, наука не полностью находится на стороне этой гипотезы.

Исследования, следующие по показателям резистентности, обычно обнаруживают снижение сопротивления к конкретным лекарствам, когда их использование запрещено или уменьшено. Однако эффект не является восстановлением пред-антибиотикочувствительности, характеризующейся многолетней эффективностью антибиотика. Вместо, сопротивление возвращается быстро, когда препарат снова используется.

Это говорит нам о том, что после того, как устойчивость стабилизируется в популяциях бактерий, взвешенное использование может изменить отношение резистентности к восприимчивым, но оно не устраняет устойчивые типы. Очень небольшое количество устойчивых бактерий может подорвать антибиотик, когда он снова используется.

Гербициды и другие загрязняющие вещества имитируют антибиотики

Что удерживает эти устойчивые меньшинства? Напомним, что бактерии очень малы, но их много; вы несете 100 триллионов из них. Они также находятся под землей под высоким давлением в атмосфере.

Поскольку антибиотики настолько мощны, они устраняют бактерии, которые восприимчивы и оставляют несколько устойчивых, чтобы заселить. Сделав это, у нас теперь есть много бактерий и множество генов устойчивости, чтобы избавиться, и это занимает много времени.

Как показывает наша работа, история еще сложнее. Мы склонны думать о антибиотиках как о медицине и сельском хозяйстве, о мыльных средствах для рук, о брызгах и консервантах, как о разных. Бактерии этого не делают. Для них все они токсичны.

Некоторые из них действительно токсичны (антибиотики), а некоторые не так много (гербициды). Бактерии относятся к числу наиболее долгоживущих организмов на Земле. Почти четыре миллиарда лет выживания научили их, как бороться с токсинами.

Пестициды в качестве антибиотических вакцин

Наша гипотеза заключается в том, что гербициды иммунизируют бактерии от более токсичных токсинов, таких как антибиотики. Поскольку у всех бактерий есть эти защиты, использование широко используемых продуктов, которым они подвергаются, особенно проблематично. Таким образом, эти продукты, среди прочего, могут содержать бактерии, готовые для антибиотиков, независимо от того, используем ли мы их.

Мы обнаружили, что как очищенные активные ингредиенты, так и потенциально инертные ингредиенты у сорняков-убийц вызвали изменение антибиотического ответа. Эти инертные ингредиенты также содержатся в обработанных пищевых продуктах и ​​обычных бытовых продуктах. Сопротивление было вызвано ниже допустимых законом концентраций пищевых продуктов.

Что все это значит? Для начала нам, возможно, придется подумать о том, как регулировать химическую торговлю. Примерно восемь миллионов произведенных химических веществ в торговле, 140,000 новый с 1950, и ограниченное знание их комбинационных эффектов и продуктов разбивки, это будет непросто.

Но и нелегко наблюдать, как кто-то умирает от инфекции, которую мы потеряли, чтобы вылечить.

Об авторе

Джек Хайнеманн, профессор молекулярной биологии и генетики, Университет Кентербери

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon