抗生素如何幫助傳播耐藥性？

通過從環(huán)境中獲得抗性基因，細菌可能對抗生素變得不敏感。不幸的是，對于患者來說，抗生素誘導的應激反應激活了細胞吸收和整合微生物中外來DNA的能力。來自格羅寧根大學(UG)和洛桑大學的微生物學家現(xiàn)在描述了鏈球菌可以成為監(jiān)督者的新機制，以及為什么生物膜在這個過程中可能很重要。他們的研究結果發(fā)表在11月27日的《細胞報告》上。

UG博士生Jelles Leger在四年前描述了一種機制，通過這種機制，細菌可以增強從周圍環(huán)境中吸收DNA的能力。隨后，他的同事、洛桑大學維寧實驗室的團隊成員阿爾瑙多梅內克(多梅內克)成為《細胞報告》(Cell Reports)論文的第一作者，并因其誘導能力篩選了大量臨床相關物質。兩種藥物脫穎而出：氨曲南和克拉維酸，這兩種藥物都用于抗感染?！暗钱斘覀冏屑氂^察時，它們不會通過已知的機制影響這種能力，”斯拉格說?！八晕覀冋{查了發(fā)生的事情?！?

細胞分裂

能力是通過釋放所謂的能力刺激肽(CSP)來誘導的。當細胞受到壓力時，例如當它們受到某些抗生素的攻擊時，就會分泌這種肽。只有當它們周圍的CSP濃度達到一定閾值時，細胞才能變得有能力。“這是一個叫做群體感應的過程。一旦足夠多的細胞受到影響，就會引發(fā)反應?！彪S著CSP分泌到環(huán)境中，所有細胞同時變得有能力。

然而，本研究中使用的鏈球菌細胞是不同的。斯拉格說：“當這些細胞分裂時，它們通常會形成一對母子。然而，針對這兩種藥物，它們開始形成更長的鏈，因為細胞分裂的機制受到藥物的影響。當這些鏈中的細胞分泌CSP時，局部濃度高于它們在培養(yǎng)基中自由游動時的細胞對濃度。這意味著對于這些鏈中的細胞，群體感應的局部閾值將更快達到。

生物膜

斯拉格：“通過這種機制，細胞群在不同的時間變得有能力。因此，我們通?？吹降乃屑毎疾皇峭健懊}沖”能力，但我們現(xiàn)在可以長時間擁有感受態(tài)細胞。這一發(fā)現(xiàn)的一個有趣的方面是，細菌細胞并不像這些實驗室實驗中那樣在體內自由漂浮，而是通?；旌系缴锬ぶ?。例如，細菌通過分泌粘性分子產生這些生物膜，這為它們提供了免疫系統(tǒng)保護。

Slager說：“在這些生物膜中，細胞緊密堆積在一起，這意味著這種能力可能受到局部群體感應的調節(jié)，就像在我們的實驗中一樣。"事實上，正如最近發(fā)現(xiàn)的那樣，刺激生物膜形成的基因與其他能力誘導基因一起被激活."這項研究的第一個結論是，在裝有培養(yǎng)基的燒瓶中培養(yǎng)自由游動細菌的標準實驗室實驗與臨床情況不同，在臨床情況下，細菌將在生物膜中生長。此外，與本研究中使用的氨曲南和克拉維酸一樣，導致鏈形成的藥物也會因此增加抗生素耐藥基因的傳播。

啟發(fā)

這有什么臨床意義嗎？Slager說：“這項研究主要是為了增加我們對抗生素耐藥基因傳播的基礎知識?！彼嬖V我們更多關于細胞如何通過群體感應進行交流。但也許，從長遠來看，這些知識可以用來干擾這種交流，并可能減少阻力的發(fā)展。

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