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研究發現沙門氏菌對抗生素具有抗藥性

根據社會發展部的一項調查，沙門氏菌屬的細菌是1999年至2009年巴西報告的42.5%實驗室證實的食源性疾病暴發的病原體。導致急性腹瀉的主要細菌的全基因組測序是由圣保羅大學RibeirãoPreto藥學院(FCFRP-USP)教授JulianaPfrimerFalcão領導的圣保羅大學研究小組的研究重點。

巴西衛生部在2000年至2015年期間收到了11,524起食源性疾病爆發的報告，其中219,909人患病，167人死于這些疾病。細菌引起大多數此類疾病的爆發，包括腹瀉和腸胃炎。zui常見的是沙門氏菌，在此期間診斷出31,700例(占總數的14.4%)，金黃色葡萄球菌(7.4%)和大腸埃希氏菌(6.1%)。

在PLOS ONE發表的一篇文章中，屬于Falcão實驗室的生物醫學科學家Amanda Aparecida Seribelli和Fernanda Almeida描述了他們如何測序和研究90株特定血清型腸道沙門氏菌的基因組，稱為鼠傷寒
(S. Typhimurium)的縮寫。腸沙門氏菌亞種血清型鼠傷寒沙門氏菌(Salphella entericasubspecies serovar Typhimurium)。

1983年至2013年間，在里約熱內盧的RibeirãoPreto(巴西圣保羅州)的Adolfo Lutz研究所和里約熱內盧的Oswaldo Cruz基金會(Fiocruz)分離出90株菌株。他們提供了過去30年來巴西沙門氏菌病的流行病學概況，來自該國所有地區，并從食源性感染患者或家禽，豬肉，生菜和其他蔬菜等受污染食物中收集。

“從人類來看，我們收到了血液，腦膿腫和腹瀉糞便樣本，”Seribelli說。

當對90種菌株中的每一種中的抗生素的作用進行測試時，發現絕大多數抗生素對作為藥物庫的一部分的不同類別的抗生素具有抗性。該研究還確定了39種抗生素耐藥基因。隸屬于Fiocruz，圣保羅州立大學土地和獸醫學院(FCAV-UNESP)和Adolfo Lutz研究所的研究人員參與了這項研究。在Almeida的博士期間，在美國食品和藥物管理局(FDA)對90株鼠傷寒沙門氏菌進行了測序。

對巴西人類和食品中分離的鼠傷寒沙門氏菌菌株的基因組，轉錄組和表型進行的比較分析得到了圣保羅研究基金會--FAPESP，FDA和教育部教育發展辦公室(CAPES)的支持。

抵抗的起源

對SNP的分析鑒定了39種對不同類別的抗微生物或抗生素具有抗性的基因，例如氨基糖苷，四環素，磺胺，，β-內酰胺，氟喹諾酮，苯酚和大環內酯。在一些基因中也發現了點突變，例如gyrA，gyrB，parC和parE。

“令人驚訝的是，鼠傷寒沙門氏菌對抗生素具有抗藥性，可用于治療這種疾病，”Seribelli說。“這些藥物可供醫生用于對抗表現出抗藥性的感染。當微生物未被患者的免疫系統殺死時，它們是第二道防線，因為沙門氏菌病通常是自限性的，不需要使用抗生素。主要問題是當這種情況失敗并且細菌變得具有侵入性。“

吸引科學家注意的另一點是30年樣本采集期間菌株的抗性差異。“20世紀90年代中期收集的鼠傷寒沙門氏菌的樣本顯示出比晚年樣本對抗生素的抗性更強。這可以通過20世紀90年代早期出現的血清型腸炎沙門氏菌來解釋，后者已成為主要的一種。沙門氏菌感染的原因，“塞里貝利說。腸炎沙門氏菌自20世紀50年代以來就已為人所知，但有一段時間，它引起的疾病病例較少。這種情況從腸炎沙門氏菌大流行改變而來，該流行病始于20世紀80年代末和90年代初的歐洲，然后傳播到世界各地。

“從那以后，腸炎沙門氏菌一直是巴西和*zui流行的血清型之一。因此，它是一種血清型，如果必要的話也可以與抗生素作斗爭，”Seribelli說。

根據Almeida的說法，鼠傷寒沙門氏菌仍然是巴西和世界范圍內從人類，動物和食物中分離出來的主要血清型之一。

自20世紀90年代中期的腸炎沙門氏菌大流行以來，與20世紀90年代以前的流行病相比，抗性菌株的數量明顯減少，但是這些菌株的毒力是否增加以使它們適應這一新的生態位是未知的。“這項研究的主要發現是在樣本中發現了大量的抗性基因，考慮到它們是從人類和食物中分離出來的。這表明當今巴西含沙門氏菌食物的污染風險非常大。對抗生素有抗藥性，“阿爾梅達說。

沙門氏菌病

沙門氏菌包括兩種，即S. bongori和S. enterica。后者是種類，具有大量亞種和血清型，導致比巴西和*任何其他物種更多的食源性感染。人和動物腸道是這種病原體的主要天然宿主，家禽，豬肉和相關食品是主要的傳播媒介。腸道沙門氏菌的六個亞種細分為2,600個血清型。血清型(血清學變體的縮寫)是細菌或病毒種類中的明顯變異，其特征在于具有相同數量的特異性表面抗原。

從流行病學的角度來看，腸道沙門氏菌zui重要的亞種是腸道沙門氏菌亞種，它引起食源性感染，稱為沙門氏菌病。癥狀是腹瀉，發燒，胃痙攣和嘔吐。

S. entericasubsp。腸桿菌是2000年至2015年巴西報告的31,700例沙門氏菌病的主要原因。該亞種zui常分離的血清型是鼠傷寒沙門氏菌和腸炎沙門氏菌。腸炎沙門氏菌是引起沙門氏菌病的主要血清型之一。它首先傳播于20世紀90年代在歐洲開始的大流行。鼠傷寒沙門氏菌是大流行前zui常見的血清型，并繼續引起感染。

據Almeida稱，該研究中分析的所有90個菌株屬于鼠傷寒沙門氏菌。FCFRP-USP的另一位研究員(也在該大學的，毒理學和色譜分析實驗室工作)目前正在測序和分析含有血清型腸炎沙門氏菌的樣品。

Almeida于2015年將90株鼠傷寒沙門氏菌帶到了美國。“他們的基因組在馬里蘭州食品安全和應用營養中心的研究員Marc W. Allard的監督下進行了測序，”他說。鼠傷寒沙門氏菌的基因組含有470萬個堿基對。簡要反思告訴我們，該研究產生了大量數據，更具體地說是4.23億個堿基，對應于90個基因組的總和。

回到RibeirãoPreto后，Almeida與Seribelli合作，對各種菌株的基因組進行了比較分析，以了解它們的多樣性和它們之間的進化關系。

根據Almeida的說法，所使用的技術是使用SNP進行高通量基因分型(發音為“snips”和單核苷酸多態性的簡稱)，這使他們能夠通過DNA測序鑒定每個菌株的遺傳組成(基因型)。SNP是遺傳變異的zui常見標記。系統發育結果將90株鼠傷寒沙門氏菌分為兩組，A組和B組。

“從食物中采集的樣本組與從人類采集的樣本不同，”Seribelli解釋說。“食物分離物以相對相似的數量分布在A組和B組之間，這表明在巴西的食物中有不止一種亞型流行。人類分離株在B組中更為普遍，這表明特定的亞型可能適應了人類。”

在由FAPESP資助的研究的另一個重要部分中，科學家測量了90種菌株中每種菌株的抗生素耐藥性。根據該研究，65株(72.2%)的菌株證實對磺胺類藥物有抗藥性，44例(48.9%)對鏈mei素，27例(30%)為四環素，21例(23.3%)為慶大mei素，7例(7.8%)為，頭孢菌塐抗生素。