항바이러스제에 노출된 박테리아는 항생제 교차를 발생시킵니다.

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 837(2023) 이 기사 인용

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항바이러스제는 장기 및 급성 바이러스 감염의 치료 및 예방제로 전 세계적으로 사용됩니다. 항바이러스제가 박테리아 성장에 대해 표적 외 효과를 갖는 것으로 나타났음에도 불구하고, 항바이러스제가 항미생물 내성에 대한 잠재적인 기여는 아직 알려지지 않았습니다. 여기에서 우리는 다양한 종류의 항바이러스 약물이 항균 내성을 유도하는 능력을 조사했습니다. 우리의 결과는 그람 음성균과 그람 양성균인 대장균(Escherichia coli)과 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 모두의 표현형 항균 내성 프로필을 광범위하게 변경하는 이전에 인식되지 않은 항바이러스제의 능력을 확립합니다. 지도부딘, 돌루테그라비르, 랄테그라비르 등 항바이러스제에 노출된 박테리아는 트리메토프림, 테트라사이클린, 클라리스로마이신, 에리스로마이신, 아목시실린 등 일반적으로 사용되는 항생제에 교차 내성을 나타냈습니다. 항바이러스 저항성 대장균 분리물의 전체 게놈 시퀀싱을 통해 다중 약물 유출 펌프, 탄수화물 수송을 코딩하는 유전자를 포함하여 항균 저항성에 대한 역할이 알려져 있거나 의심되는 유전자에서 다중 염기쌍 삽입 및 삭제뿐만 아니라 수많은 고유한 단일 염기쌍 돌연변이가 밝혀졌습니다. , 세포 대사. 유전자형 결과와 결합된 관찰된 표현형 변화는 시험관 내에서 항균 특성을 갖는 항바이러스 약물에 노출된 박테리아가 항생제에 교차 내성을 부여하는 다중 내성 돌연변이를 개발할 수 있음을 나타냅니다. 우리의 연구 결과는 항바이러스제의 광범위한 사용이 인간과 환경에서 항균제 내성의 발달과 확산에 잠재적으로 기여할 수 있음을 강조합니다.

항바이러스 약물은 수백만 명의 생명에 영향을 미치는 바이러스성 질병을 치료하기 위해 전 세계적으로 사용됩니다. 항바이러스제는 바이러스의 복제 능력을 억제하고, 종종 바이러스가 숙주에서 감염, 증식 또는 새로운 바이러스 입자를 방출하는 데 사용하는 단백질이나 효소를 표적으로 삼아 바이러스 감염을 약화시킵니다1. 인플루엔자 바이러스, B형 및 C형 간염, 단순 포진 바이러스 1형 및 2형, 인간 면역결핍 바이러스(HIV)에 대한 단일 화합물 및 복합 항바이러스제를 포함하여 현재(2017년 기준) 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 항바이러스제는 90개입니다. )2. 전 세계적으로 약 3,800만 명이 HIV에 감염되어 있습니다3. 3억 2,500만 명이 B형 및/또는 C4형 간염을 앓고 있으며, 50세 미만의 개인에게만 37억 건 이상의 단순 포진 바이러스 유형 1이 존재합니다5. 전 세계적으로 매년 약 300만~500만 건의 중증 인플루엔자 바이러스 감염 사례가 발생합니다6. 매년 바이러스성 질환 환자가 증가함에 따라 항바이러스제 사용도 증가할 것으로 예상된다7. 계절성 인플루엔자와 같은 일부 바이러스 감염은 단기 항바이러스 요법으로만 치료할 수 있습니다. HIV/AIDS와 같은 다른 질병에는 장기간에서 평생 동안 항바이러스 치료가 필요할 수 있습니다. 또한, 현재 진행 중인 SARS-CoV-2 대유행으로 인해 항바이러스제로 치료되는 전 세계 바이러스 질병 목록이 추가되었습니다8.

전 세계적으로 항바이러스제가 광범위하게 사용되는 상황에서 항바이러스제의 예상치 못한 결과도 고려해야 합니다. 항바이러스 약물은 바이러스 복제를 구체적으로 표적으로 삼도록 고안되었습니다. 그러나 항바이러스제는 박테리아 성장 억제를 포함하여 표적 외 효과를 가질 수 있습니다9,10,11,12. 여러 항바이러스 약물의 항균 활성으로 인해 지난 10년 동안 뉴클레오사이드 유사체 항바이러스제의 용도 변경, 특히 다약제 내성 세균 감염 치료에 대한 관심이 증가했습니다13,14,15. 그러나 많은 항바이러스제의 항균 활성은 항바이러스제가 항균제 내성 감염의 존재, 발생, 전파 및 치료를 포괄하는 항균제 내성에 기여할 수 있는지 여부에 대한 의문을 제기합니다. 전 세계적으로 항생제 내성은 인간 건강에 대한 10대 위협 중 하나입니다16. 미국에서만 매년 280만 건 이상의 항생제 내성 감염이 발생하며 항생제 내성으로 인해 35,000명 이상이 사망합니다17. 항생제 내성 통제에 관한 대부분의 논의는 처방 항생제의 현명한 사용과 위생에 중점을 두고 있습니다18,19. 그러나 항생제 내성에 기여하는 전체 스펙트럼에 대한 이해는 아직 불완전합니다. 항바이러스제와 같은 비항생제 의약품도 전 세계적으로 항균제 내성 발달에 기여할 수 있지만, 항균 특성을 가진 약물이 어떻게 박테리아의 돌연변이를 일으키고 항생제에 대한 교차 내성을 일으킬 수 있는지에 대한 완전한 이해를 얻으려면 연구가 필요합니다.

10%) reduction in growth of the antiviral-treated bacteria compared to untreated controls (Supplementary Data 3, Supplementary Fig. 2). Differences were determined significant if the p-value of the t-test met the threshold (p < 0.005). All significant differences were further differentiated according to their degree of significance (from most to least significant: p < 0.00005, p < 0.0005, p < 0.005) for comparative purposes. Results that were not significant were interpreted as no significant difference in growth between the drug-treated condition and the untreated condition./p>

5) of antiviral-resistant isolates from each antiviral exposure will help answer whether antiviral-resistance mutations are consistent or stochastic. Given the diversity of gram-positive and gram-negative bacteria, using additional strains of E. coli and expanding this work beyond E. coli and B. cereus will help elucidate the broader implications for the effects of antibacterial antivirals on bacterial communities such as those found in environmental waters, wastewater treatment plants, and the human gut. Mechanisms of resistance to antiviral drugs are likely to vary across species and even strains of bacteria, and the patterns of cross-resistance that arise may therefore also be heterogeneous. The effects of mixtures of drugs—similar to those relevant in the human body or the highly heterogeneous context of wastewater—on bacteria also warrants further investigation. As the use and manufacture of antivirals continues to expand worldwide, it will be essential to realize the full potential contribution of antivirals to antimicrobial resistance both in the human body and in the environment. The risk of developing antimicrobial resistance due to the presence of antivirals may also be highest where the burden of viral disease—and concurrent use of antiviral drugs– is also highest. Lack of wastewater infrastructure is likely to compound the risk as untreated wastewater is discharged into the environment, and with it, high concentrations of antiviral drugs and bacteria./p>98% purity. Based on solubility, stock solutions of 1, 2 or 10 mg/mL were made in MilliQ water or DMSO and stored in amber vials in 4 °C. E. coli (B strain, product number 12-4300) was purchased from Carolina. B. cereus was purchased from Ward’s Science (WARD470176-602). Multidrug-resistant E. coli (product number BAA-2471) was purchased from ATCC./p>

0.005 considered not significant, p < 0.005, p < 0.0005, or p < 0.00005)./p>