Super Bacteria Geschichte: Vor den Dinosauriern

Würde es Sie überraschen zu erfahren, dass einige der heute härtesten "Superbugs" aus Bakterien entstanden sind, die vor den Dinosauriern gelebt haben?

Einer kürzlich in der Fachzeitschrift Cell veröffentlichten Studie zufolge entstanden vor fast 500 Millionen Jahren Enterococcus Bakterien - etwa zur selben Zeit, als Tiere erstmals an Land erschienen.

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Ein zweiter Ausbruch von Enterococcus Arten vor etwa 250 Millionen Jahren entwickelt, nach dem Perm Extinktionsereignis.

Jetzt sind Enterokokken eine führende Ursache für Antibiotika-resistente Infektionen, ein wachsendes Problem für die öffentliche Gesundheit.

Die Autoren der Studie haben anhand ihrer Entwicklungsgeschichte genetische Hinweise gefunden, die Wissenschaftlern helfen könnten, neue Wege zur Bekämpfung dieser widerstandsfähigen Krankheitserreger zu entwickeln.

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"Enterokokken sind wie die Kakerlake von Bakterien - sie sind wirklich schwer zu töten", sagte Michael Gilmore, PhD, Studienleiter und Leiter des Harvard-weiten Programms für Antibiotika-Resistenz, Healthline.

"Aber wir wissen jetzt viel mehr darüber, warum sie so rau sind und welche Gene sie so robust machen", fügte er hinzu. "Das gibt uns eine Handvoll neuer Ziele, auf die wir schießen können. "

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Enterokokken sind ziemlich widerstandsfähig

Um mehr über Enterokokken zu erfahren, führte Gilmores Team genetische Sequenzierung auf 24 Enterococcus Arten und fünf andere verwandte Arten von Bakterien.

Sie untersuchten auch, wie gut jede Art unter verschiedenen Wachstumsbedingungen wuchs.

"Wir haben gefragt, was allen Enterokokken gemeinsam ist, und wie unterscheiden sich Enterokokken von anderen Mikroben? " er sagte. "Was wir fanden, war, dass Enterokokken viel widerstandsfähiger gegen viele Dinge waren. "

Alle Enterokokken haben eine natürliche Resistenz gegen Trockenheit, Hunger, Desinfektionsmittel und bestimmte Arten von Antibiotika. Sogar Enterokokken, die nie in einem Krankenhaus gefunden wurden, können Penicillin widerstehen.

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Einige Enterokokken haben auch eine Resistenz gegen andere Arten von Antibiotika erworben.

Die mikrobielle Gemeinschaft des Darms ist wie ein Kartenhaus. Wenn Sie ein paar Karten von der Basis abknocken, fällt die ganze Sache. Michael Gilmore, Programm zur Antibiotikaresistenz

"Bereits Mitte der 80er Jahre hatten Enterokokken eine Resistenz gegen ein Medikament namens Vancomycin, das letzte Medikament, das die multiarzneistoffresistenten Versionen von Enterococcus abtötete > die Infektionen in Krankenhäusern verursachen ", erklärte Gilmore. "Seitdem haben wir ein paar neue Antibiotika eingeführt, die zur Behandlung von Vancomycin-resistenten Enterokokken, genannt Daptomycin und Linezolid, verwendet werden könnten. Aber Enterokokken haben auch Resistenzen gegen diese bekommen."

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Enterococcus ist hauptsächlich ein Krankenhaus-Erreger ", erklärte Gilmore. "Ein Patient wird ins Krankenhaus kommen und für etwas mit einem Antibiotikum behandelt werden. Aber wenn sie ein orales Antibiotikum nehmen, tötet es viele der Mikroben ab, die in ihrem Darm sind, einschließlich der hilfreichen Mikroben. Und die mikrobielle Gemeinschaft des Darms ist wie ein Kartenhaus. Wenn Sie ein paar Karten von der Basis abknocken, fällt die ganze Sache. Das macht den Patienten anfällig für neue Mikroben, die hereinkommen und sich niederlassen. "

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Unter diesen Bedingungen kann sich ein antibiotikaresistenter Enterokokkus schnell vermehren und der Gesundheit des Patienten Schaden zufügen.

"Vielleicht überlebt nur einer im Bauch des Patienten, findet aber einen Platz, an dem er sich ausruhen kann. Es kann sehr schnell eine Milliarde werden. Und sobald sie diese Art von Zahlen erreichen, können sie in den Blutkreislauf gelangen oder in den Harntrakt gelangen oder eine Operationswunde kontaminieren. Das sind alle Arten von Infektionen, die es in einem Krankenhaus verursacht ", warnte Gilmore.

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Antibiotikaresistenz ist ein wachsendes Problem

Antibiotika-resistente Infektionen sind auf dem Vormarsch, und Gesundheitsdienstleister haben keine Behandlungsmöglichkeiten mehr.

Zu ​​Beginn dieses Frühjahrs hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) eine Liste antibiotikaresistenter Bakterien veröffentlicht, die eine erhebliche Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen.

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Vancomycin-resistent

Enterococcus faecium war nur einer von 12 "prioritären Pathogenen" auf dieser Liste. Laut David Weiss, PhD, Direktor des Emory Antibiotikaresistenzzentrums, haben eine Reihe von Faktoren zum Anstieg der Antibiotikaresistenz beigetragen.

Jedes Mal, wenn ein Antibiotikum verwendet wird, ist es eine Chance für Bakterien, resistent zu werden. David Weiss, Emory Antibiotikaresistenzzentrum

"Es gibt einen enormen evolutionären Druck auf die Bakterien, Antibiotika zu widerstehen, und sie haben eine Vielzahl von Möglichkeiten, resistent zu werden", sagte Weiss Healthline.

"Außerdem wurden Antibiotika überstrapaziert. Jedes Mal, wenn ein Antibiotikum verwendet wird, ist es eine Chance für Bakterien, resistent zu werden. So führt leider eine erhöhte Nutzung zu erhöhtem Widerstand. Dazu gehört die Überdosierung sowohl in Krankenhäusern als auch ambulant. Es beinhaltet auch die Verwendung von sublethalen Mengen von Antibiotika in Viehfutter. "

Um dieses Problem anzugehen, befürworten Experten, den Einsatz von Antibiotika auf Fälle zu beschränken, in denen sie wirklich benötigt werden, und in die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden zu investieren.

"Eine stark erweiterte Finanzierung für die Grundlagenforschung ist entscheidend, um eine breite Palette von Leads zu verfolgen und neue antimikrobielle Wirkstoffe so schnell wie möglich zu identifizieren", schlug Weiss vor.

Gilmore und Kollegen hoffen, dass ihre Forschung diese Bemühungen unterstützen kann.

"Wir haben die Genome dieser Mikroben sequenziert und festgestellt, dass alle Enterokokken 126 neue Tricks gelernt haben, seit sie von

Vagococcus, der Mikrobe, aus der sie sich entwickelt haben, abweichen", sagte Gilmore. "Jetzt können wir diese Gene, diese 126 neuen Tricks, allen Dingen zuordnen, gegen die Enterokokken resistent sind. Und wir können versuchen, Wege zu finden, sie unwiderstehlich zu machen. Das ist unser Ziel, neue Wege zu finden, diese Infektionen zu behandeln, indem wir die Natur der Mikroben verstehen. "

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