肠道微生物如何应对抗生素?

抗生素影响肠道微生物的组成和动态。治疗用抗生素不仅会导致微生物的生物多样性的丧失,而且往往倾向于选择具有抗药性的细菌。它已经不清楚微生物响应重复抗生素治疗。在临床前研究中,一个国际研究小组由两个DZIF科学家利用metagenome和培养分析确定进化机制,导致微生物群落的弹性后重复抗生素管理。这项研究已经发表在著名科学期刊《细胞宿主和微生物。

每个人的肠道微生物组包含一个特定社区的微生物,通常多年来保持稳定。然而,它可以打破平衡饮食等因素变化,感染或药物。特别是抗生素对微生物有强烈的影响。作为回应,微生物利用不同的耐药机制,个体通过选择耐抗生素细菌种群进化变异。然而,这些过程的程度和机制及其对微生物群落的生态影响知之甚少。

教授在一个全面的宏基因组研究中,DZIF科学家触须Stecher和爱丽丝McHardy教授,加上一个国际研究小组,研究肠道细菌的进化暴露于抗生素重复中断。为此,他们使用了小鼠模型,即。、老鼠保持无菌,与已知的细菌财团稳定殖民。这个模型允许进化研究个体成员的社区定义良好的和可控条件下的自然宿主。然后研究人员分析了不同种类的抗生素对微生物的80天。利用宏基因组分析,他们是公认的抗生素的选择resistance-promoting突变细菌种群的特点,随后分析了进化的细菌克隆孤立的社区。bet188真人

“我们能够跟踪重复抗生素治疗导致的选择共生的细菌产生抗药性,这一段时间后增加了微生物群落的弹性对某些抗生素,如四环素。除了适应个体的微生物,微生物通过进化的我们也发现细菌耐药性发展的个体通过细胞的增长放缓。微生物适应治疗,可以说,并能更好地承受它,”说有触须Stecher,协调员胃肠道感染研究领域的德国感染研究中心(DZIF)和医学微生物学和卫生教授马克斯·冯·佩滕科弗研究所Ludwig-Maximilians-Universitat慕尼黑(LMU)。

此外,该研究小组观察到的感应噬菌体原触发某些抗生素治疗。在这个过程中,溶原性bacteriophages-whose基因组整合到细菌基因组激活,于是他们的宿主细胞增殖并溶解释放新的病毒颗粒。“这是一个例子,抗生素也可以间接地影响细菌生存,”菲利普·蒙克博士说,这项研究的第一作者。

总的来说,这项研究显示了一个巨大的多样性的反应微生物对抗生素治疗。这包括,例如,生态影响等的抑制消除微生物的代谢网络中一个重要的“合作伙伴”细菌的肠道生态系统。

“由于这个高复杂性的直接和间接反应,很难预测哪些物种将受到一种抗生素治疗的影响,即使在无菌的动物模型定义社区的微生物,”爱丽丝McHardy教授总结DZIF副协调员生物信息学和机器学习和计算生物学的部门主管感染研究亥姆霍兹感染研究中心成员DZIF的机构。

参考:蒙克PC, Eberl C, Woelfel年代,等。脉冲抗生素治疗无菌老鼠出现在复杂的细菌群落动态和阻力的影响。细胞宿主和微生物。网上发布的6月5日,2023年。doi:10.1016 / j.chom.2023.05.013

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。