microbius
РОССИЙСКИЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ
Поиск
rss

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2Vtzqx7tLnC

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqwzYS9e

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqvtsLHv

Реклама

Хлортетрациклин вызывает трансгенерационную иммуносупрессию посредством NF-κB (аннотация)
Хлортетрациклин вызывает трансгенерационную иммуносупрессию посредством NF-κB

Автор/авторы:
share
36
backnext
Фото: zeclinics.com

Чрезмерное и неправильное использование антибиотиков является глобальной проблемой общественного здравоохранения. 

   Глобальное потребление антибиотиков увеличилось на 65% с 2000 по 2015 год (с 21,1 до 34,8 млрд. определенных суточных доз) и, по оценкам, достигнет 128 млрд. определенных суточных доз к 2030 году. Их чрезмерное использование приводит к развитию резистентности к антибиотикам. Более 700 000 смертей в год объясняются резистентностью к противомикробным препаратам, а к 2050 году прогнозируется 10 миллионов смертей. Предполагаемое ежегодное использование в Северной Америке колеблется от 1300 до 11 200 тонн, в то время как общее потребление антибиотиков в Китае в 2013 году составило 92 700 тонн, примерно половина из которых была выведена людьми и животными, и в конечном итоге попала в природную среду. Хотя период полураспада большинства антибиотиков короткий (от нескольких часов до нескольких дней), их непрерывное и возрастающее выделение делает их "псевдостойкими органическими загрязнителями". Антибиотики часто обнаруживаются в сточных водах и водной среде в концентрациях от нг/л до низких уровней мг/л. 

   Среди длинного списка антибиотиков, обнаруживаемых в окружающей среде, хлортетрациклин (ХТЦ) является одним из наиболее распространенных в связи с его глобальным использованием. Высокие уровни ХТЦ были обнаружены в поверхностных (максимальный уровень 276,3 мкг/л), грунтовых (максимальный уровень 126,8 мкг/л), сточных (1,8 ± 0,5 мг/л) и даже бутилированной питьевой воде (максимальный уровень 64 нг/л) водах. Повсеместное распространение антибиотиков в окружающей среде, особенно в водной среде, потенциально подвергает их воздействию различные экологические организмы, что может угрожать всей популяции через передачу антибиотиков из поколения в поколение.

   Врожденный и адаптивный иммунитет является эффективным защитным механизмом различных организмов против внутренних и внешних угроз; однако иммунная система в раннем возрасте более восприимчива и в значительной степени зависит от рациона питания родителей, загрязнителей окружающей среды и микроэлементов. Пренатальное и постнатальное воздействие антибиотиков может подавлять иммунитет на протяжении нескольких поколений, оказывая дальнейшее влияние на структуру популяции и нарушая экологические функции. Эпидемиологические данные и биологические эксперименты на млекопитающих продемонстрировали связь между нарушением иммунного ответа под воздействием антибиотиков и аутоиммунными заболеваниями. Однако на сегодняшний день аутоиммунные заболевания, вызванные экологическими антибиотиками, еще не были продемонстрированы у рыб. 

   Проведенный нами недавно транскриптомный анализ нецелевых транскриптов предсказал сигнальный путь ядерного фактора-κB (NF-κB) как один из наиболее важных механизмов токсичности антибиотиков. NF-κB является важным молекулярным регулятором врожденных и адаптивных иммунных реакций, который может ускорять пролиферацию клеток, подавлять апоптоз, способствовать миграции и инвазии клеток, стимулировать ангиогенез и метастазирование. Немногие противовоспалительные и иммунодепрессивные препараты показывают ингибирование пути NF-κB. Однако мы до сих пор не знаем их долгосрочных и потенциальных трансгенерационных иммунных эффектов и точных молекулярных и клеточных механизмов.

   В нашем предыдущем исследовании токсичность 15 распространенных антибиотиков была проверена на рыбках зебрафиш, у которых был выявлен ХТЦ, демонстрирующий наибольшее биообогащение в яичнике F0 и яйцах F1 и снижающий выживаемость потомства F1. (29) Об (экологической) токсичности антибиотиков, включая ХТЦ, сообщалось и в других организмах, но мало что известно о хроническом воздействии ХТЦ на организмы окружающей среды при экологически значимых концентрациях. Кроме того, было показано, что относительно низкие уровни (0,01-100 мкг/л) четырех антибиотиков (т.е. цефотаксима, энрофлоксацина, тетрациклина и сульфамонометоксина) могут вызывать NF-κB-опосредованный иммунный ответ в первичных макрофагах рыб. 

   Таким образом, мы предположили, что длительное воздействие низких уровней ХТЦ в окружающей среде может ослабить систему иммунной защиты животных через нарушение пути NF-κB в раннем возрасте. Для проверки этой центральной гипотезы были разработаны эксперименты с участием нескольких поколений для оценки хронических иммунных эффектов ХТЦ после воздействия низких уровней ХТЦ на родителей с использованием модели рыбок зебрафиш. Объединив химические, токсикологические, молекулярные и модельные методы, мы предоставили исчерпывающие доказательства того, что экологически значимые концентрации ХТЦ могут передаваться через несколько поколений и ослаблять иммунную защиту потомства посредством механизма NF-κB.

   ХТЦ сильно снижал антибактериальную активность потомства рыб в результате трансгенерационной иммуносупрессии. Как врожденный, так и адаптивный иммунитет потомства был подавлен, наблюдалось значительное снижение макрофагов и нейтрофилов, экспрессии генов, связанных с иммунитетом, и других иммунных функций. Более того, эти иммунные эффекты, вызванные ХТЦ, были либо предотвращены, либо ослаблены добавлением PDTC, антагониста ядерного фактора-κB (NF-κB), что раскрывает важную роль NF-κB в иммунотоксичности ХТЦ. 

   Наши результаты свидетельствуют о том, что ХТЦ в экологически значимых концентрациях может передаваться в нескольких поколениях и ослаблять иммунную защиту потомства, вызывая опасения относительно популяционной опасности и экологического риска антибиотиков в природной среде.

Комментариев: 0
Вам также может быть интересно
Узнайте о новостях и событиях микробиологии
Первыми получайте новости и информацию о событиях
up