在水生环境中的扩展光谱β-lactamase产生格拉姆阴性细菌中的移动耐药元素的表征

科学领域:

• 环境微生物学环境微生物学
• 抗微生物耐药性 抗微生物耐药性
• 基因组学就是基因组学.

背景情况:

• 水生环境中可能存在扩展光谱β-乳糖酶 (ESBL) 生产细菌,由于抗微生物耐药性 (AMR) 基因通过移动遗传元素 (MGE) 传播,这可能会给公共卫生带来风险.
• 目前缺乏水生环境中AMR基因的监测政策,导致传播途径和风险在很大程度上未知.
• 现有的培养独立方法在隔离耐药水生细菌和提供高分辨率的遗传数据以与人类病原体进行比较方面存在局限性.

研究的目的:

• 调查来自新加坡水生环境的ESBL产生格拉姆阴性细菌的遗传特征.
• 在这些水生细菌分离物中识别AMR基因和相关MGE.
• 将水生细菌中的AMR决定因素的遗传结构与人类病原体中发现的基因结构进行比较.

主要方法:

• 从水体中分离和识别产生ESBL的阴性细菌.
• 鉴定出细菌分离物的全基因组测序 (WGS) 分析.
• 生物信息分析以确定AMR基因,MGEs,并比较遗传岛屿结构.

主要成果:

• 确定了16种产生ESBL的阴性细菌,包括大肠杆菌 (Escherichia coli),肺炎菌 (Klebsiella pneumoniae) 和气球菌 (Aeromonas spp.).
• 全基因组测序揭示了12个不同的AMR基因类,其中blaCTX-M是Enterobacterales中占主导地位的β-lactamase基因型.
• 水生细菌中含有AMR基因的遗传岛屿结构与人类ESBL病原体中的基因相似.

结论:

• 水生产生ESBL的细菌可以作为AMR基因的潜在储存库,这些基因可以传递给人类的病原体.
• 移动遗传元素有助于水生细菌的AMR基因在物种和环境之间进行横向基因转移.
• 将环境AMR监测整合到监测策略中,对于了解和减轻AMR传播途径至关重要.