细菌获得竞争对手的抵抗力

细菌不仅对抗生素产生抗药性，而且还能从竞争对手那里获得抗生素。在最近出版的Cell Reports上，来自巴塞尔大学Biozentrum的研究人员证明，一些细菌会向竞争对手注入有毒鸡尾酒，导致细胞溶解和死亡。然后，通过整合释放的遗传物质，其也可携带抗药性基因，捕食者细胞可获得抗生素抗性。

频繁且有时不小心使用抗生素导致抗药性的日益迅速扩散。医院是这方面的一个特别热点。患者不仅引入了多种病原体，这些病原体可能已经具有抗性，而且由于使用抗生素来对抗感染，医院可能是抗微生物抗性可以发展并从病原体转移到病原体的地方。这些典型的医院细菌之一是鲍氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii)。它也被称为“伊拉克虫”，因为该物种的多重耐药细菌在伊拉克战争期间引起了美国士兵的严重伤口感染。

基因交换引起的多重耐药细菌

除了其他方面，多药耐药性的出现和传播可归因于某些细菌的特殊技能：首先，它们通过使用VI型分泌系统向它们注射有毒蛋白质混合物(所谓的效应物)来对抗它们的竞争者。 (T6SS)，一个毒药注射器。其次，它们能够吸收和再利用释放的遗传物质。在模型生物Acinetobacter baylyi，伊拉克虫的近亲，巴塞尔大学Biozentrum的Marek Basler教授的团队，现在已经确定了五种不同的效应因子。“这些有毒蛋白质中的一些非常有效地杀死细菌竞争，但不会破坏细胞，”Basler解释道。“其他人严重损害细胞包膜，导致被攻击的细菌裂解，从而释放其遗传物质。”

捕食者细菌吸收释放的DNA片段。如果这些片段携带某些抗药性基因，则可以赋予新所有者特定抗性。结果，抗生素不再有效，并且细菌可以在很大程度上不受干扰地繁殖。

具有这种能力的病原体是医院中的主要问题，因为通过与其他抗性细菌接触，它们可能积累对许多抗生素的抗性 - 细菌变得多药耐药。在最坏的情况下，抗生素治疗不再有效，因此多药耐药病原体的医院感染会对患者构成致命威胁。

有毒蛋白质和抗毒素

“T6SS，以及一系列不同的效应物，也可以在其他病原体中找到，例如引起肺炎或霍乱的病原体，”Basler说。有趣的是，并非所有效应物都足以杀死靶细胞，因为许多细菌已经开发或获得抗毒素 - 所谓的免疫蛋白。“我们还能够识别捕食细胞中五种毒性效应物的相应免疫蛋白。对于细菌而言，不仅能产生单一毒素，而且还能产生各种毒素的混合物，具有不同的效果，”Basler说。 。“这增加了竞争对手成功消除的可能性，并且在某些情况下还可以裂解释放他们的DNA。”

征服新的环境利基

抗生素和抗微生物抗性已存在很长时间。它们通过微生物的共存而发展，使细菌能够抵御敌人或消灭竞争对手。这是细菌征服和殖民新环境利基的方式之一。然而，在医学中使用抗生素，产生抗性的天然能力已成为一个问题。这使研究人员面临着不断开发新抗生素和减缓耐药性传播的挑战。