Eine große Anzahl von Antibiotikaresistenzgenen, die in Kuhdung gefunden wurden

Bislang nicht identifizierte Antibiotika-Resistenzgene wurden in den Bakterien von Milchkühen gefunden. Kuhdünger, der häufig als Düngemittel für landwirtschaftliche Böden verwendet wird, könnte dabei helfen, diese Bakterien auf den Boden zu übertragen, wo Nahrung für den menschlichen Verzehr angebaut wird. Aber nehmen die Bakterien die Antibiotikaresistenzgene mit?

Die überwiegende Mehrheit dieser Antibiotika-Resistenz (AR) -Gene stellen derzeit keine Gefahr für den Menschen dar, da die Bakterien, in denen sie vorkommen, harmlos sind.

Aber es ist möglich, dass diese Gene in schädlichen Bakterien auftreten können - was zu lebensmittelbedingten Krankheiten oder Krankenhausinfektionen führt.

Forscher der Yale Universität in New Haven, CT, wollten untersuchen, ob die Verwendung von Kuhmist als Düngemittel eine Umgebung schafft, die diese AR-Gene in das menschliche Ökosystem befördert. Sie veröffentlichen ihre Ergebnisse in der Zeitschrift mBio.

"Da AR-Gene, die in Umweltbakterien vorkommen, mit Bakterien in Krankenhäusern in Verbindung stehen, wollten wir wissen, welche Art von Bakterien über diesen Düngungsweg in die Umwelt gelangen", erklärt Fabienne Wichmann, Leitautorin und ehemalige Postdoktorandin in Yale.

Kuhmist beherbergt 80 Antibiotikaresistenzgene

Um dies zu beantworten, verwendeten die Forscher einen "leistungsfähigen Screening-plus-Sequenzierungs-Ansatz", um zu identifizieren, welche AR-Gene in Kuhdung gefunden werden können. Sie fanden 80 dieser Gene in nur fünf Düngerproben.

Wenn die Gene zu einem Laborstamm von hinzugefügt wurden Escherichia coli Bakterien, die E coli wurde resistent gegen Antibiotika einschließlich Beta-Lactame (wie Penicillin), Aminoglykoside, Tetracyclin und Chloramphenicol.

Als die Forscher diese 80 AR-Gene in Kuhdung sequenzierten, stellten sie fest, dass die Mehrzahl der neuen Gene - etwa 75% - nur entfernt mit zuvor identifizierten AR-Genen verwandt waren.

"Die Vielfalt der Gene, die wir gefunden haben, ist in Anbetracht der kleinen Menge von fünf Düngerproben bemerkenswert", sagt Jo Handelsman, Senior-Studienautor und Mikrobiologe in Yale. "Aber auch diese sind evolutionär weit entfernt von den Genen, die wir bereits in den genetischen Datenbanken haben, die größtenteils AR-Gene repräsentieren, die wir in der Klinik sehen."

Obwohl die neuen AR-Gene nur entfernt mit den AR-Genen verwandt sind, von denen bekannt ist, dass sie beim Menschen vorkommen, wissen die Forscher noch nicht, ob dies bedeutet, dass sie nicht auf Menschen übertragen werden können.

Wie könnten diese Gene potenziell in das menschliche Ökosystem gelangen?

Es gibt zwei Prozesse, durch die AR-Gene in das menschliche Ökosystem eingeführt werden können.

Die Bakterien, die die Gene enthalten, könnten Menschen besiedeln - dies wurde bei Landwirten beobachtet, die Bakterien von ihren Tieren erhalten. Wenn sich herausstellt, dass einige der in Kuhmist enthaltenen Bakterien schädlich für den Menschen sind und eine Resistenz gegen Antibiotika entwickeln, könnte dies zu gesundheitlichen Problemen führen.

Ein weiterer Kolonisierungsprozess wird als "horizontaler Gentransfer" bezeichnet. Dies ist, wenn Gene in der Lage sind, zwischen nicht verwandten Mikroorganismen zu "springen". In diesem Prozess können Bakterien, die gutartig sind und kein Problem für den Menschen verursachen, die AR-Gene noch irgendwann auf Krankheitserreger übertragen. Diese Übertragung könnte in Gülle, Erde, Nahrung oder im menschlichen Körper vorkommen.

Nachdem sie 80 AR-Gene in Gülle identifiziert haben, planen die Forscher nun eine Reihe von Studien, um genau zu zeichnen, wie diese Gene in andere Umgebungen übertragen werden können.

"Dies ist nur das erste einer Reihe von Studien - beginnend in der Scheune, in den Boden und das Essen auf dem Tisch zu bewegen und dann in der Klinik zu landen - um herauszufinden, ob diese Gene das Potenzial haben, sich in diese Richtung zu bewegen." sagt Handelsman.

Sie fügt hinzu:

"Wir hoffen, dass diese Studie ein größeres Überwachungsfeld eröffnen wird, um neue Arten von Widerstand zu untersuchen, bevor sie in der Klinik auftauchen."

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