克服对抗生素的抵抗力

铜绿假单胞菌可以成为引起致命感染的强大病原体，特别是在插管患者，患有囊性纤维化或严重烧伤的人群中。在细菌的天然或人类环境中存在某些金属使其更危险，特别是对最后的抗生素具有抗性。来自瑞士日内瓦大学(UNIGE)的一组研究人员表明，铜绿假单胞菌的特定蛋白质，即宿主因子q(Hfq)，对于对这些金属起反应并获得这些新特性至关重要。结果发表在特刊“基因的细菌毒力基因调控”中，将Hfq蛋白质单独列为铜绿假单胞菌的致命弱点。事实上，阻止其作用可能使这种病原体无法适应新环境并抵抗某些抗生素。

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种普遍存在于陆地和水中的细菌。这种生物体被称为机会主义，因为它能够产生各种毒力因子并适应其环境在人体内侵入，定殖和生存，利用其宿主的弱化变得致病。由于对许多类型的抗生素的抗性，它引起的感染通常是困难的，如果不是不可能的话。

金属异常

“我们发现，高浓度的金属，如锌，可以诱导对碳青霉烯的抵抗，碳青霉烯是最后的抗生素，以及毒力因子产量的增加，”该部研究员Karl Perron说。 UNIGE科学学院的植物学和植物生物学。该金属可以以异常量存在于囊性纤维化患者的肺分泌物中和一些导尿管中，有助于增加细菌的致病性和治疗失败。

一些抗生素必须穿透细菌才能发挥作用。例如，碳青霉烯类通过一种特定的孔蛋白，一种通常用于输入营养物质的通道。当细菌存在于含有过量锌的环境中时，它变得对碳青霉烯类具有抗性。“我们曾观察到锌和其他金属会抑制这种孔蛋白的产生，但我们并不知道究竟是怎样的，”日内瓦小组的生物学家，该文章的第一作者Verena Ducret指出。

在不影响宿主的情况下靶向细菌

Karl Perron团队通过揭示称为宿主因子q(Hfq)的细菌蛋白的核心作用解决了这一谜团。“这种分子伴侣是一种分子助手，可以让细菌根据需要调节各种蛋白质的合成，通过干预生产链的几个层次来抑制某些孔蛋白的合成，”Verena Ducret解释道。通过研究一种不表达Hfq的细菌，科学家因此发现了真正的致命弱点，因为突变体无法对锌和其他金属做出反应。因此，在这些金属存在下，它不能表达其毒力或对碳青霉烯类具有抗性。

由于导致抑制该孔蛋白产生的不同途径使用Hfq，因此该分子伴侣成为有希望的治疗靶标。我们正在寻找不同的Hfq抑制剂，这些抑制剂可作用于铜绿假单胞菌菌株。Karl Perron说，这些药物应该抵消所有病原体的直接和间接影响，而不会影响宿主细胞，因为它们没有像Hfq这样的蛋白质。