通过抑制细菌进化来避免抗生素耐药性

与许多致病细菌逐步盾牌对当前药物、新策略保护人们免受难治性感染至关重要。降低有害细菌的变异率可能是至今未经实验的方法阻碍antimicrobial-resistant病原体的出现。这个拟议的战略来自最近发现传染病在西雅图的华盛顿大学医学研究。

这项工作报告是本周发表在分子细胞,细胞出版社的期刊之一。第一作者是马克n .拉吉卜医学博士/博士学位。华盛顿大学医学院的学生。高级研究员是Houra Merrikh,华盛顿大学医学院微生物学副教授。

虽然大多数努力对抗菌素耐药性专注于生产更好的抗生素,科学家们注意到,“耐药性历史表明,无论自然的力量和新药。”从耐药感染死亡,他们解释,已经达到了惊人的数量在世界范围内,并显示在本世纪中叶超过其他原因的死亡率的迹象。

寻找另一种方法来对抗这个公共卫生威胁,微生物学家的团队,基因组科学家、pathobiologists和分子和细胞生物学家发现证据的关键启动子突变在许多不同的细菌。这种蛋白质因子,DNA移位酶显示,似乎速度阻力在不同物种对每一个测试的抗生素。

研究人员称细菌蛋白质喜欢多功能显示“可发展性因素”,因为,通过增加突变率,他们推动细菌的进化。与许多多细胞生物,细菌迅速发展。这使得他们的物种生存或逃避突然变化的条件,缺乏营养和充满敌意的环境,比如试图摧毁他们用抗生素或免疫反应。

许多类型的细菌生产制造的,表明在细胞的重要的生理作用。虽然曾被认为协助DNA修复,细胞缺失不更敏感DNA损伤因子。那些有太多更容易DNA损伤。

在研究耐甲氧苄氨嘧啶的背后是什么,例如,研究人员发现的,替代抗生素耐药性基因,加速未能出现打码时缺席。在某些野生型的菌株与微法进行了研究,那些获得了这些所谓的hypermutator等位基因的突变速率超过1000倍的祖先的应变。

研究人员估计,大约一半的压力下研究开发hypermutator等位基因的过程中成为耐甲氧苄氨嘧啶。这些菌株也积累了大量的基因突变。多功能显示不太可能形成这些菌株缺乏hypermutator等位基因。研究人员指出,“生成hypermutation可能提供一种自适应策略发展高级抗生素耐药性,和打码可能促进这一现象。”

在其他方面的项目中,科学家们报告说,维护功能配置取决于某些工作的其他蛋白质细菌的遗传机制为了履行工作职责的抗生素耐药性。Mdf的角色也可能增强甚至夸大生物细菌感染期间,相比,当这些微生物生活在培养皿中会发生什么。

同时,获得的数据在这个研究项目似乎表明,通过增加突变的作用,促进抗生素耐药性细菌物种是高度保守的,而不是特定于只有少数类型的病原体。

一些病原体研究中,研究人员特别感兴趣的导致结核分枝杆菌。他们发现他们描述为一个“惊人的”差异抵抗antibiotic-rifampicin-in代表菌株和没有打码。

多功能显示至关重要的发现结核分枝杆菌的抗生素耐药性的发展可能有潜在的临床意义,研究人员指出。

如何通过鼓励突变和抗生素耐药性仍不清楚。提出一种解释是,它为容易出错的DNA修复奠定了基础,即使在网站没有损伤。或者它可能会干扰其他生化途径修复DNA。

进化分析在本研究试图模拟变量浓度的抗生素治疗期间常见感染的病人。有可能打码可能发挥作用在生产高水平的抗生素耐药性细菌是第一次暴露在抗生素数量不足以阻止他们。

研究人员还认为能够促进多个突变的能力可能是耐多药的重要发展。

根据他们的发现,研究人员总结道,“我们建议阻止evolvabilty因素,特别是打码,可能是一个革命性的战略应对抗菌素耐药性危机。”

反进化论的一个新类药物目标打码或其他可发展性因素,促进突变可能补充新抗菌素和缓解这个问题的染色体突变导致抗菌素耐药性。

他们补充说,原则上,药物设计目标打流行性流感减毒活疫苗可以用抗生素治疗期间的感染。这可能减少阻力的可能性发展的治疗。

除了减少抗生素耐药性的重要性,甚至可能会有更广泛的影响理解和干预细胞的进化能力,根据研究人员。这些包括抑制癌细胞的基因变化,限制了多样性的病原体的免疫系统正在努力克服。

补充药物,如提出进化抑制剂,可以研究人员预测,改善当前治疗的效率和有效性,从而扩大药物用于作战的阿森纳抗菌素耐药感染,癌症和其他疾病。