科學家研究抗生素對抗細菌失敗的原因以便研發更好的藥物對抗疾病

對抗生素的作用免疫的細菌已成為世界各地醫學研究機構的首要關注事項。一項新的研究調查了是什麼使這些「超級細菌」在一些最有效的藥物面前具有抗禦能力的。

直到最近今日醫學新聞，我們提出了一項研究，強調超級細菌不斷增長的危機。鋪展以驚人的速度在世界各地。

這項研究的作者發出了嚴峻的警告，如果細菌繼續以如此有效的速度「保護」自己，抗生素可能很快就會對他們完全無效。

這就是為什麼最重要的是了解這些微生物如何能夠抵擋以前能夠對抗它們的藥物。這一知識將是第一步，提出更有力的治療方法，以對抗頑固的細菌感染。

在一項新的研究中，來自加拿大漢密爾頓的麥克馬斯特大學的一組物理學家現在已經確定了什麼能讓細菌在抗生素產生耐藥性時排斥抗生素。

雖然這一機制很簡單，但這是研究人員第一次通過高度敏感的技術對其進行研究和定位。

主要研究作者邁克爾·萊因斯特教授和他的同事報告了他們調查結果在一篇研究論文中說自然傳播生物學今天出版了。研究人員相信，他們的發現可以幫助科學家設計出更有效的治療感染的藥物。

萊因斯特教授指出：「外面有很多細菌，還有這麼多抗生素，但通過提出一個適用於其中許多細菌的基本模型，我們可以更好地理解如何更好地應對和預測耐藥性。」

需要了解微機制

為了了解頑固的細菌是如何能夠阻止強效抗生素的，研究人員詳細研究了這些藥物中的一種能夠穿透細菌膜並完成其工作的機制。

在這項研究中，研究人員轉向了多粘菌素B，一種醫生用於治療腦膜炎以及尿路、眼睛和血液的感染。

研究人員解釋說，他們之所以選擇這種特定的藥物，是因為它曾經是唯一種能對抗對藥物產生抗藥性的細菌的抗生素。然而，幾年前，一個來自中國的專家小組發現，一種細菌基因可以使這些微生物對多粘菌素免疫。

第一位作者Adree Khondker說：「我們想知道這種細菌是如何在這種特殊情況下阻止這種藥物的，如果我們能理解這一點，我們就可以設計出更好的抗生素。」

研究人員使用了專門的、敏感的工具，使分析細菌膜成為可能。這些工具提供了非常高解析度的圖像，甚至捕捉到單個分子的尺寸約為一根頭髮寬度的百萬分之一。

Khondker指出：「如果你服用細菌細胞並加入這種藥物，牆壁上就會形成洞，就像打洞的人一樣，殺死細胞。」「但是，對於這些洞最初是如何形成的，有很多爭論。」

抗藥性細菌怎麼辦？

抗生素滲透細菌膜的機理如下：帶有負電荷的細菌會自動「吸」含有正電荷的藥物。

然而，當這種情況發生時，細菌膜對抗生素起著屏障的作用，目的是阻止它到達細菌的內部。在正常情況下，這是無效的，因為膜是足夠薄的抗生素「穿孔」在其中。

然而，在一種耐葯細菌的案例中，研究人員最新的技術表明，這種膜變得更堅硬，更難穿透。此外，細菌的負電荷變得更弱，這意味著抗生素更難定位和「粘住」它。

正如Khondker所描述的，「對於藥物來說，這就像從切割果凍到切割岩石。」

研究人員強調，這是第一次研究團隊能夠確定這些變化。

"對於這一機制，有很多猜測。但是，第一次，我們可以證明膜更硬，而且這個過程變慢了。「

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