一項新的研究表明,抗生素抗藥性細菌是我們在未來幾十年面臨的最大問題之一,但有一種傳播方式並未得到足夠的關注——抗生素抗藥性基因正在透過空氣傳播。
如果這聽起來很可怕,那你並不孤單。
細菌的抗生素抗性基因不僅透過繁殖遺傳——就細菌的無性繁殖而言,一個親代細胞變成兩個子細胞,也稱為垂直基因轉移。
與人類不同,細菌也可以透過稱為水平基因轉移的方式傳播其基因,其中細菌會複製,然後透過稱為「水平基因轉移」的針狀機制將基因傳遞給其他細菌。菌毛。
但細菌甚至不需要活著就能水平傳遞它們的基因,因為一旦它們死亡他們釋放了全部進入它們的環境中——為碰巧經過的其他細菌留下很少的DNA包裹。
細菌伸出手,從環境中拾取 DNA,並用菌毛將其拉回自身的行為,是最近第一次用相機捕捉到。
更糟的是,死細菌和活菌都很容易透過空氣傳播,轉移到新的地點,並將它們的基因傳播到更遠的地方。
(腺苷/維基媒體/CC BY 3.0)
由北京大學研究人員領導的一項國際合作計畫想要調查這些空氣傳播基因的普遍性和多樣性。
壞消息:它們無所不在。
2016年至2017年間,該團隊調查了全球19個城市(包括舊金山、巴黎和墨爾本)的30種不同類型的空氣傳播抗生素抗性基因。
他們發現,中國北京和澳洲布里斯班的空氣傳播抗生素抗性基因類型最多,但舊金山整體水準最高。
都市空氣中抗生素抗性基因呈現多樣性。 (環境科學與技術)
研究人員認為吸入空氣中的抗生素抗性基因可能會導致這種抗性在我們的肺部傳播,最終影響我們的免疫系統。
“由於航空運輸,即使不使用抗生素的偏遠地區也可能接觸到‘二手’抗生素抗性基因,這些基因最初是在其他地區開發的,但後來被運輸到其他地方,”團隊寫道。
更令人擔憂的是,萬古黴素抗藥性基因水準較低,萬古黴素是人類最後的抗生素。抗甲氧西林金黃色葡萄球菌處理後,在六個城市的空氣中發現了這種物質。
那麼空氣污染相對較低的地區,為什麼空氣中會出現如此多的細菌基因呢?研究人員認為這與廢水處理廠、醫院或動物飼養場有關。
具體來說,廢水可以用抗生素處理,這可以導致倖存者傳遞抗生素抗性基因。廢水也是可能會被霧化,如果它蔓延到鄰近地區,這可能會成為一個問題。
研究小組強調,這並不是調查人群抗生素抗藥性時唯一或最重要的事情,但它是通常被忽視的事情,這項研究表明可能需要改變。
「在城市空氣中檢測到的細胞中,那些攜帶不同抗生素抗性基因的空氣傳播的活細菌肯定比基因本身和那些攜帶基因的死亡細胞造成更大的傷害,」研究人員補充道。
“然而,空氣中抗生素抗性基因的暴露對大氣和人類呼吸系統造成的長期微生態後果仍有待進一步探討。”
該研究發表於環境科學與技術。