常见的抗生素如何促进细菌耐药性
抗生素应该消除细菌，但这些药物有时会给微生物带来意外的优势。 的一项来自Rutgers Health的新研究表明，环丙沙星是一种用于尿路感染的主食治疗，将大肠杆菌（大肠杆菌）带入了一种能源危机，从而使许多细胞免于死亡，并加快了全面抗药性的进化。 “抗生素实际上可以改变细菌代谢，”罗格斯新泽西州医学院的学生巴里·李（Barry Li）说医师科学家和该论文的第一作者发表Innature Communications的双重博士学位。 “我们想看看这些变化对虫子生存的机会有什么影响。” LI和高级作者Jason Yang专注于三磷酸腺苷（ATP），这是为细胞提供动力的分子燃料。 当ATP水平崩溃时，细胞会遇到“生物能胁迫”。 为了模仿这种压力，团队用不断燃烧ATP或其堂兄烟酰胺的遗传排水进行了设计。腺嘌呤二核苷酸（NADH）。 然后，他们将工程菌株和正常细菌与环丙沙星相结合。 结果使研究人员感到惊讶。 该药物和遗传流失削减了ATP，但细菌并没有放慢速度，而是升温了。 呼吸飙升，细胞吐出可能损害DNA的额外的活性氧分子。 那个疯狂产生了两个令人不安的结果。 首先，更多的细菌细胞存活。 进行了时间杀伤测试，是十倍与无重理对照相比，应力的细胞风化了致命的环丙沙星剂量。 这些被称为持久细胞的顽强的散落者较低，直到药物消失，然后反弹以引发新的感染。 人们长期以来一直将缓慢的代谢归咎于持久的细胞形成。 “人们期望新陈代谢较慢会导致杀人率较小，”李说。 “我们看到了相反的情况。细胞逐渐增加新陈代谢，以补充能量罐，并发出压力反应的速度缓慢杀人。 强调的细胞比正常情况早四个回合达到电阻阈值细胞。 DNA测序和经典突变测试指出，作为罪魁祸首，氧化损伤和容易出错的修复。 “新陈代谢的变化使抗生素效果不佳，并帮助细菌发展抗药性，”医学院助理教授兼微生物学，生物化学和分子遗传学的助理教授Yang说。 初步测量表明，除了环丙沙星，庆大霉素和氨苄青霉素还排出ATP。 压力效应可能跨越非常不同的病原体，包括病原体分枝杆菌结核病，对ATP冲击非常敏感。 如果是这样，该发现为全球威胁提供了新的启示。 抗生素耐药性已经导致每年127万人死亡。 忽略治疗代谢后果的策略可能缺少关键杠杆。 的发现暗示了抗生素开发和使用的几个变化。 首先，屏幕候选抗生素，用于意外能量批准的一面效果。 其次，将现有药物与抗进化助推器配对，以阻止应力途径或拖延额外的氧气自由基。 第三，重新考虑以最高剂量爆炸感染的本能。 早期的研究和新数据都暗示，极端浓度可以触发保护细菌的压力。 Yang说， “细菌将我们的进攻变成了训练营。” “如果我们能削减该营地的力量，我们可以使抗生素保持更长的时间。” li杨正在计划测试化合物，以使生物能量压力舒缓，以期将微生物能量危机重新恢复到跟腱而不是盾牌。