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微生物学家观察到会主动变形以逃避抗生素的细菌

来源:网络 作者: 人气:2104 发布时间:2019-11-01 21:41:27

细菌正以惊人的速度逃离我们的药物,以至于联合国宣布抗生素耐药性为全球健康紧急状况,并预计到2050年全世界每年将有数百万人死亡。这些狡猾的微生物利用各种技术来逃避我们最好的防御计划,而澳大利亚科学家刚刚证实了另一种新的细菌技术。这是人类第一次观察到细菌脱落保护壳并改变形状以避免抗生素检测。

细菌能以多种方式产生耐药性。一些可以迅速排出抗菌药物,而另一些可以分裂并停止生长以逃离免疫系统。有些人甚至可以配制酶来分解甚至吃药物。一些细菌也可以进入冬眠,等待危险过去。

在纽卡斯尔大学微生物学家发起的一项新研究中,一组研究人员聚焦于细菌细胞壁的关键防御因素之一。主要作者katana miciviz博士解释说:“想象一下细胞壁就像穿着一件显眼外套的细菌。”“这给了它们规则的形状,如杆状或球形,使它们强壮并保护它们,但也使它们高度可见——特别是对于抗生素,如人类免疫系统和青霉素。”

新的研究发现,细菌也可以被药物和没有细胞壁的免疫系统监测——因为人类细胞没有细胞壁,这是普通抗生素如青霉素区分自身细菌和外来细菌的关键。青霉素依靠这种独特的外来细胞壁作为信号来攻击和保护其他没有细胞壁的细胞免受损伤。

然而,在合适的生活条件下,细菌会脱落细胞壁,呈现出“L”形。在这种状态下,人体很难找到细菌,用来攻击细菌的抗生素也是如此。自20世纪30年代以来,科学家们已经知道这些细胞壁脱落细菌的存在,但是它们的逃避性质也使得人们很难对它们进行任何详细的研究。

现在,纽卡斯尔大学的团队使用荧光探针显示细菌的dna作为标记,首次能够观察到它们的效果。该团队将导致反复尿路感染的细菌放入高糖浓度的实验室培养皿中,这是无壁细菌存活的关键。然后他们在混合物中加入青霉素,青霉素依赖于目标细胞壁来消灭细菌,并观察各种脱落并改变形状以保持隐蔽的细菌的细胞壁。这是这种所谓的L型转化的第一个直接证据。

该小组拍摄了L型细菌的视频。这些变化是由抗生素引起的。一旦药物作用消失,细菌将在大约五小时内形成保护性细胞壁。重要的是,他们还观察到斑马鱼模型中的L形转变发生在实验室培养皿之外,并且它在整个生物体中发挥作用。

该小组的研究结果发表在《自然》杂志上。


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