百分之八十的美国抗生素用于促进牲畜和家禽的生长,并保护动物免受它们生长的粪肥环境的细菌影响。截至2015年,这是每年3400万磅的抗生素。
农业应用有助于在多种人类细菌感染中产生耐药性,每年导致23,000-100,000美国人死亡,并且随着国外应用的抗生素数量增加,全球有70万人。
现在是真菌物种,Candida auris,已经发育多药耐药并且正在迅速蔓延到全球的人口中(见图)。美国疾病预防控制中心报告,90%的C. auris感染对一种抗真菌药物产生耐药性,30%至两种或更多种抗感染药物。,a酵母,以惊人的方式杀死医院,诊所和养老院的免疫功能低下的患者,在一个月内患有血液感染者的比例高达40-60%。
在感染者和死者的房间里,真菌似乎对几乎所有根除的尝试都不妥协。真菌可以存活甚至是雾化过氧化氢的地板到天花板喷雾。抗药性真菌如何困扰现代医院并危害150年前无菌无菌空间?
越来越明显的是,C。auris的抗性以及许多其他真菌物种的抗性可追溯到工业化农业大规模应用杀真菌剂。这些化学物质接近抗真菌药物的分子结构。跨作物- 小麦,香蕉,大麦,苹果等等 - 杀菌剂选择耐药菌株,这些菌株可以进入医院,在那里它们也能对患者服用的药物产生抗药性。
酵母抗性的途径Matthew Fisher及其同事最近分类六大类杀菌剂,都很少使用2007年之前在美国中西部。
该唑类和吗啉类目标的麦角甾醇生物合成途径,它产生真菌细胞的质膜。该苯并咪唑干扰真菌细胞骨架,防止细胞微管的组装。所述嗜球果伞素和琥珀酸脱氢酶抑制剂需要更多的生理途径,抑制电子传递链线粒体呼吸。该苯氨基嘧啶看起来是针对线粒体信号通路。
念珠菌已经进化了抵抗一套唑类抗真菌药,包括氟康唑,对其他唑类具有不同的易感性,两性霉素B,和echinocandins。两种都使用的唑类作物保护和医疗环境,是广谱杀菌剂,摧毁各种各样的真菌而不是针对特定类型。真菌和杀菌剂是如何在田间找到的?
C. auris,可能长期流传数千年,正如CDC的Tom Chiller所假设的那样,在2009年首次在东京一家医院的70岁女性耳道中分离出人类(尽管随后确定了1996年的分离株))。后来的分离发现酵母能够进行血流感染。
为了确定感染源,一个国际团队进行了测序从2012年至2015年在巴基斯坦,,南非和委内瑞拉的医院收集的抗性分离株。与预期相反,该团队发现了不同的氨基酸替代品与ERG11中的唑类抗性相关单核苷酸多态性-几个中的一个这样的SNP - 跨越四个地理区域。它们不是同一株,表明每种抗性表型都是独立出现的。
换句话说,通过距离隔离的菌株彼此之间的独特解决方案是它们所暴露的杀菌剂。这可能表明分子适应不同的暴露。但它也可能表明,为了应对野外杀菌剂的广泛接触,每种菌株都在进化它自己独特的解决方案。
即使真菌不水平转移他们的基因,病毒和细菌的比率,病人和真菌的迁移,后者通过农业贸易,可以帮助增加在任何一个地方流行的杀真菌抗性的多样性。
第二个团队确定了在英国相对有限的范围内,不同国际起源的多种基因型。正如附近地图所示,第三个团队在美国案例中发现了类似的组合。
但除了与旅行有关的案件外,所有案件是否源自国外的毒株还不清楚。如果没有国内农业工人的真菌负荷基线,内源性来源仍然存在。
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