Battle royale:细菌如何对抗抗生素,并在化学战中增加赌注

细菌
资料来源:Unsplash/CC0 Public Domain

新抗生素开发不足和细菌对现有抗菌素耐药性上升是推动世界更接近后抗生素时代的双重力量。

这是一场长达80年的战争,细菌与旨在消灭感染的化学战争展开了一场战斗,在多个战线上,细菌占据了上风。尽管他们很小,没有大脑,但他们知道如何赢得抵抗战争。

纽约威尔康尔康奈尔医学院的一支研究人员和伦敦帝国学院的MRC分子细菌学和感染的MRC Centrecred在第一位置是如何抵抗细菌。它们具有解构的细菌遗传策略和其他生存策略,它们可以铺平通往新型类型的方式同时保存许多现有的。

写在科学转化医学,博士。莎拉施拉德,朱利安·沃布雷,和卡尔·纳森画了一幅令人沮丧的肖像 - 因为他们脱贱了并定义了细菌是如何获得能力来阻止之前致命的东西的。

他们分析的关键是揭示了抗菌素耐药性的复杂性。他们区分了遗传抗性(获得产生抗性的基因)和另一种被称为表型抗菌素抗性的类型。后者是指不是由基因引起的可逆的耐药性。

这组作者说,抗药性是对抗传染病的几种防御手段之一,这种防御正在上升。“除了我们的免疫系统,我们对传染病的主要防御是抗生素、疫苗、卫生设施、饮用水、良好的营养和公共卫生基础设施。所有这些在世界各地都失败了,”他们写道。

“一个关键防御,使用抗生素,由于抗生素抗性的兴起,抗生素抗性的兴起是威胁要破坏医学的做法,”他们补充说。

无处可去尽管药物方案和药物合规性方案改善,但抗击抵抗抵抗抗性比在持续的对抗结核病的战斗中,这已成为世界上许多地方的多毒性抗灾害。表型抗微生物抗性是TB的问题。

表型抗菌素耐药性可在多种情况下产生,有时可能难以与遗传引起的耐药性区分。例如,表型抗性可以随机产生,这意味着它的发展是随机的,具有随机的分布模式。

微生物学家也将这种类型的抗性称为“自发持久性”和“随机切换”。但是,还有其他导致表型耐药性的原因,另外,细菌暴露于改变的环境条件中也可能产生耐药性,如缺氧、酸化、氧化应激、宿主免疫反应和亚致死浓度的抗生素。事实证明,表型抗生素耐药性比遗传耐药性更常见。

施拉尔及其同事的新分析占耐药性细微差异的多年累积数据,这是一种证明世界各地无数患者致命的现象。

“防止抗微生物抗性的死亡将需要利用通过水平基因转移或DE Novo突变赋予的遗传抗微生物抗性的新兴知识,但也有关于表型抗微生物抗性,这缺乏稳定的盈毒性,”Schrader写道。

然而,她和她的同事不是第一个对抗生素抗性发出警报的同事,他们肯定不会是最后一个。

2018年,世界卫生组织宣布抗生素耐药性是当今全球健康、粮食安全和发展的最大威胁之一。该机构官员说,肺炎、肺结核、淋病和沙门氏菌病等越来越多的感染已经变得越来越难以治疗,因为耐药细菌降低了抗生素的有效性。

大约一年后,世界卫生组织发布了另一份报告。2019年,该机构要求“立即、协调和雄心勃勃的行动”,以避免一场潜在的灾难性耐药性危机。该机构预测,除非这个问题得到解决,否则到2050年,抗药性疾病每年将导致1000万人死亡。

据世卫组织估计,目前每年约有70万人死于耐药性,其中23万人死于耐多药结核病。

但在漫长的分析中,Schrader和她的团队坚持认为,对耐药性生物学的新见解以及正在开发的技术进步可以帮助医学界“收复失地”。

抗微生物抗性的关键特征是细菌种群在抗生素存在下生长的能力。不受药物的不受欢迎,在80年前通过使用化学战,他们将简要思考的人类对人类的剧本。但故事一些科学家说,这是漫长而危险的。

表型抗菌素耐药性是Schrader报告的主要内容,它并不是一个新术语,在科学文献中经常被视为表型耐受性的同义词。Schrader和她的团队说,表型耐受性在1986年引入后,一直是一个占据主导地位的术语。然而,这两个词之前都有“坚持不懈者”一词,可以追溯到1944年,当时盘尼西林刚刚成为一种全球性的灵丹妙药。

尽管高浓度的抗生素暴露 - 比英国医生和微生物学家Alexander Fleming,青霉素的发现者,但仍然没有人更熟悉的持久性。“在实验室中对青霉素进行抗微生物并不困难,偶尔发生在身体中,”弗莱明在1945年在他接受与其他两位英国青霉素研究人员分享的诺贝尔奖时,弗莱明在诺贝尔·罗德和恩斯特分享链。虽然弗莱明意识到阻力是可能的,但他不知道它将成为自己的巨大的医学问题。

Schrader写道:“要从根本上消除抗菌素的遗传耐药性,我们需要了解表型抗菌素耐药性,这比遗传耐药性更常见。”“表型抗菌素耐药性比基因耐药性更普遍的论断在临床上是合理的,因为生物膜中表型耐药细菌的流行以及许多临床环境中生物膜的存在。”

生物膜是一层厚厚的微生物细胞的建筑组合,它由一层黏液组成壳状的包裹物。唯一的生物目标是保护里面的细菌菌落,让它茁壮成长。当生物膜侵入人体细胞,保护细菌免受抗生素的伤害时,它们是最危险的。


进一步探索

环境中的抗生素浓度低,足以增加实验室条件下的抗菌素耐药性

更多信息:Sarah M.Schrader等。抗微生物抗性的生物学和对抗它的方法,科学转化医学(2020)。DOI: 10.1126 / scitranslmed.aaz6992
期刊信息: 科学转化医学

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引用:Battle Royale:细菌与化学战中的抗生素和蚂蚁如何在化学战(2020年,7月23日)从Https://medicalXpress.com/news/2020-07-Royale-基易于生药 - ante-化学中检索到5月6日的化学战中HTML.
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