抗生素仍然可以杀死耐药细菌,如果它们足够用力地“挤压”细菌细胞的话
由工程和物理科学研究委员会资助的伦敦大学学院领导的一项新研究发现,如果抗生素足够“用力”进入细菌细胞,它们仍然可以杀死耐药细菌。
这项研究发表在科学报告这项研究为克服抗生素耐药性开辟了一种很有前景的新方法,并可能帮助科学家设计出更有效的药物。
“抗生素以不同的方式起作用,但它们都需要与细菌细胞结合才能杀死它们,”首席作者Joseph Ndieyira博士(伦敦大学学院医学)解释道。“抗生素有‘钥匙’,可以‘锁’在细菌细胞表面,让它们能够抓住。当一种细菌对一种药物产生耐药性时,它就会有效地改变锁,使钥匙不再适合使用。令人难以置信的是,我们发现某些抗生素仍然可以“强制”锁定,使它们能够结合并杀死耐药细菌,因为它们能够足够用力。事实上,它们中的一些是如此强大,以至于它们把门从铰链上扯下来,瞬间杀死了细菌!”
研究人员使用敏感设备测量了四种不同抗生素对细菌细胞施加的机械力。他们测试了对抗生素敏感的细菌和已经产生耐药性的细菌。所有抗生素对敏感细菌施加的力都差不多,但对耐药细菌施加的力却有显著差异。测试的抗生素包括万古霉素前者是一种强力抗生素,被用作治疗MRSA和其他感染的最后手段,后者是万古霉素的改良版,用于治疗复杂的皮肤感染。
Ndieyira博士说:“我们发现,奥里塔万辛压入耐药细菌的力量比万古霉素强1.1万倍。”“尽管它与万古霉素具有相同的‘关键’,但奥里塔万辛在杀伤方面仍然非常有效耐药细菌.到目前为止,人们还不清楚奥里塔万辛是如何杀死细菌的,但我们的研究表明,它产生的力量实际上可以在细菌上撕开小孔并将其撕裂。”
Oritavancin是一种速效抗生素,可以在15分钟内杀死细菌,而万古霉素需要6-24小时。万古霉素的工作原理是破坏细菌的重要过程,使它们慢慢停止运作并死亡。尽管oritavancin是万古霉素的改良版,但新的研究表明,它以一种完全不同的方式杀死细菌。
Ndieyira博士解释说:“Oritavancin分子善于粘在一起形成簇,这从根本上改变了它们杀死细菌的方式。”“当两个菌落深入细菌表面时,它们会相互推开,撕裂细菌表面,杀死细菌。值得注意的是,我们发现细菌表面的环境实际上促进了聚集,这使得抗生素更加有效。”
该团队开发了一个详细的数学模型来描述抗生素在细菌表面的表现细菌细胞.该模型可用于筛选有前途的产品新的抗生素研究人员发现了可以致命的新药细菌使用蛮力。
Ndieyira博士说:“我们的发现不仅将帮助我们设计新的抗生素,还将帮助我们修改现有的抗生素以克服耐药性。”“Oritavancin只是万古霉素的改良版,现在我们知道了这些改良是如何起作用的,我们可以用其他抗生素做类似的事情。这将帮助我们创造新一代的抗生素解决耐多药细菌感染,现在被认为是现代医疗保健中最大的全球威胁之一。”