平特精选料生物表面活性剂抑制了抗生素耐药性

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研究高级作者布莱恩·康隆说:“ 迫切需要一种新的方法来杀死可耐受或抵抗标准抗生平特精选料素的细菌平特精选料,为此,我们发现改变膜的通透性以诱导氨基糖苷的摄取是对抗金黄色葡萄球菌的极其有效的策略 ,”博士,UNC大学医学院微生物学和免疫学系助理教授。

UNC医学院的研究人员说,他们发现了一种使 金黄色葡萄球菌 细菌对某些常见抗生素更敏感的方法。科学家在《细胞化学生物学》上发表的 一项研究(“ 化学诱导的氨基糖苷摄取克服了金黄色葡萄球菌的抗生素耐受性和耐药性 ”) 发现,添加称为鼠李糖脂的平特精选料分子可以使氨基糖苷类抗生素(例如妥布霉素)对付的功效提高数百倍。 金黄色葡萄球菌, 包括否则很难杀死的菌株。鼠李糖脂有效地疏松了金黄色葡萄球菌 细胞的外膜, 因此氨基糖苷分子可以更容易地进入它们。

康隆及其同事,包括第一作者劳伦·拉德林斯基(Lauren Radlinski)是康隆实验室的一名博士候选人,在2017年的一项研究中发现,鼠李糖脂大大增强了妥布霉素对金黄色葡萄球菌标准测试菌株的效力 。鼠李糖脂是另一种细菌铜绿假单胞菌产生的小分子,被认为是铜绿假单胞菌抵抗野外其他细菌的天然武器之一。高剂量时,它们会在竞争细菌的细胞膜上破洞。UNC研究人员发现,鼠李糖脂即使在没有独立抗菌作用的低剂量下也能极大地促进妥布霉素分子的吸收。

Conlon,Radlinski及其同事确定,即使是低剂量的鼠李糖脂,也会改变 金黄色葡萄球菌膜 ,使其对氨基糖苷类的渗透性更高。他们测试了该家族中的每种抗生素,包括妥布霉素,庆大霉素,丁胺卡那霉素,新霉素和卡那霉素,其效力都得到了增强。此外,实验表明,平特精选料这种增强效力的策略不仅对金黄色葡萄球菌有效,而且对 包括艰难梭菌在内的其他几种细菌也有效 ,而艰难梭菌是老年人和医院患者严重,经常致命的腹泻病的主要原因。 。

拉德林斯基说:“存在大量的种间相互作用,这可能会影响我们的抗生素的功效。” “我们的目标是发现它们的最终目标是改善当前疗法的疗效并减缓抗生素耐药性的上升。”

“此外,我们表明该方法可抑制耐药性的上升,恢复对高耐药性临床分离株的敏感性,并有效抵抗其他革兰氏阳性病原体。最后,尽管其他膜作用剂可以与氨基糖苷类协同作用,但不依赖平特精选料PMF的吸收诱导并不常见,并且与几种测试化合物中的RLs不同。总之,小分子诱导不依赖PMF的氨基糖苷摄取可​​以规避表型耐受性,克服基因型耐药性,并扩大了氨基糖苷类抗内在顽固细菌种群的效用。”

根据Radlinski的说法,“通常与托马霉素剂量 一起使用的鼠李糖脂对这些金黄色葡萄球菌种群几乎没有影响或没有作用 。”

在这项新研究中,Conlon,Radlinski和同事测试了鼠李糖脂-妥布霉素组合物对金黄色葡萄球菌 种群的影响,而这在常规临床实践中尤其难以杀死。研究人员发现鼠李糖脂提高了妥布霉素对 低氧生态位中生长的金黄色葡萄球菌的效力 。MRSA(耐甲氧西林的 金黄色葡萄球菌),是一种具有遗传学上获得的治疗抗性的危险金黄色葡萄球菌变体家族 ; 从囊性纤维化患者中分离到耐妥布霉素的 金黄色葡萄球菌菌株;和“持久”形式的 金黄色葡萄球菌 ,通常生长缓慢,因此对抗生素的敏感性降低。

鼠李糖脂有许多变体,科学家现在希望确定是否存在一个对其他细菌有强大作用而对人细胞几乎没有或没有毒性作用的最佳变体。该小组还计划研究其他微生物对微生物武器,以找到增强现有抗生素效力的新方法。

氨基糖苷类抗生素需要质子动力(PMF)才能使细菌内化。在非呼吸性人群中,PMF降至药物流入所需的水平以下,限制了氨基糖苷类药物对严格和兼性厌氧菌的利用。我们最近证明,鼠李糖脂(RLs)是由铜绿假单胞菌产生的生物表面活性剂分子 ,可增强针对金黄色葡萄球菌的氨基糖苷类活性 。在这里,我们证明RLs诱导不依赖PMF的氨基糖苷摄取,以恢复对否则耐受的持久性,生物膜,小菌落变体和厌氧菌S的敏感性 。 金黄色葡萄球菌, ”写的研究人员。

许多金黄色葡萄球菌菌株的标准治疗方法均 不能杀死细菌,这是因为细菌从基因上获得了特定的抗生素抗性,或者因为它们在体内的生长使其自身固有的脆弱性降低了。例如, 金黄色葡萄球菌 可以适应其代谢,以在脓肿或囊性纤维化患者的低黏度肺中生存。在这些环境中,细菌的外壁或膜变得相对不渗透氨基糖苷类,例如妥布霉素。

美国疾病控制中心估计,2017年美国有超过119,000例严重的血液葡萄球菌感染病例,其中超过20,000人死亡。