新策略可能會減少抗生素耐藥性的傳播

醫(yī)院里一塵不染的表面可以隱藏很少會對健康人造成問題的細菌，但對免疫系統(tǒng)較弱的人構(gòu)成嚴重威脅。鮑曼不動桿菌在住院患者中引起危及生命的肺和血流感染。這種感染是最難治療的，因為這些細菌已經(jīng)進化到可以抵抗大多數(shù)抗生素。

現(xiàn)在，華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院的研究人員已經(jīng)找到了將抗生素耐藥性從一種不動桿菌傳播到另一種細菌的關(guān)鍵步驟，這種洞察力揭示了抗生素耐藥性如何通過醫(yī)院或社區(qū)傳播。

該研究結(jié)果于1月9日在美國國家科學(xué)院院刊上發(fā)表，開辟了一項新戰(zhàn)略，以保障我們用抗生素治療細菌感染的能力。該研究表明，通過減少抗生素抗性基因的傳播，可以在一定程度上保持現(xiàn)有抗生素的有效性。

“對所有抗生素都有抗藥性的超級細菌問題比只不動桿菌更大，”資深作者，分子微生物學(xué)副教授Mario Feldman博士說。“當抗生素不再起作用時，我們該怎么做?我們可以尋找新的抗生素，但細菌總會找到一種再次產(chǎn)生抗藥性的方法。我們也必須阻止抗藥性蔓延。”

不動桿菌菌株攜帶在小環(huán)DNA上的抗藥性遺傳藍圖，稱為質(zhì)粒，有兩種大小。容易積累更多抗生素抗性基因的大質(zhì)粒攜帶遺傳指令，以構(gòu)建針狀附屬物，將自身的拷貝插入附近的細菌中。小質(zhì)粒含有針對單一但重要的一組抗生素(稱為碳青霉烯類)的抗性基因，缺乏自己的分布工具，因此它們通過與大質(zhì)粒一起標記來侵入新細菌。

“質(zhì)粒想要接管世界，”費爾德曼說。“質(zhì)粒是自私的遺傳因素，只是想盡可能地生育，并且它們共同選擇細菌來做到這一點。這對我們來說是可怕的，因為質(zhì)粒在收集抗生素抗性方面非常有效。因此它們會繁殖并感染更多的細菌，他們傳播抗藥性。“

質(zhì)粒的繁殖策略需要兩種細菌之間的緊密接觸。但這提出了一個問題：兩種細菌如何接近傳播質(zhì)粒?大多數(shù)不動桿菌可以防止陌生人使用一種系統(tǒng)，將致命蛋白質(zhì)注入過于接近的無關(guān)細菌，從而減少傳播抗生素抗性基因的變化。

費爾德曼，以及第一作者和博士后研究員Gisela Di Venanzio博士及其同事對質(zhì)粒進行了突變，以了解他們?nèi)绾谓鉀Q這些細菌防御問題。他們的工作部分得到了華盛頓大學(xué)的教師多元化學(xué)者計劃的支持，該計劃鼓勵招聘代表性不足的少數(shù)族裔科學(xué)家。Feldman和Di Venanzio都來自阿根廷。

研究人員發(fā)現(xiàn)，質(zhì)粒能夠阻止細菌的自我防御系統(tǒng)，因此質(zhì)粒可以將自身的拷貝注入鄰近的細菌中，從而賦予不知情的細菌鄰居以抗藥性。通過強制它們所在的細菌放下武器，質(zhì)粒可確保在質(zhì)粒感染它們之前不會殺死附近的細菌。研究人員發(fā)現(xiàn)，改變質(zhì)粒使它們不會干擾細菌的防御 - 或者使細菌發(fā)生突變，從而無法降低防御能力 - 防止質(zhì)粒擴散。

研究人員說，這些研究結(jié)果為阻斷耐藥性傳播提供了新的開端。已經(jīng)鑒定了所涉及的基因。現(xiàn)在，研究人員必須找到能夠阻止質(zhì)粒破壞細菌防御系統(tǒng)的化合物。

“如果我們發(fā)現(xiàn)了一種抑制劑，我們就可以用它清潔醫(yī)院表面并防止藥物耐藥性的傳播，”費爾德曼說。“這是一個開箱即用的想法，但這正是我們所需要的。如果我們只是找到新的抗生素，細菌就會再次變得耐藥。我們需要找到不會殺死細菌但會阻止它的療法變得耐藥，所以我們可以繼續(xù)使用我們的抗生素。“

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