抗生物質を逃れるためにバクテリアがどのように「1つとして機能する」

新しい研究が拡大 緑膿菌 抗生物質を避けるために薬剤耐性菌が使用する戦略を明らかにすること。調査結果は、抗生物質をより効果的にするのに役立つ可能性があります。

ペトリ皿の実験は、細菌が抗生物質を逃れるためにどのように通信するかを示しています。

カリフォルニア大学アーバイン校の分子生物学および生化学科のJean-LouisBruは、新しい研究の最初の著者であり、 Journal of Bacteriology.

Bruと同僚は、研究努力を 緑膿菌 (緑膿菌)、主に嚢胞性線維症の人を攻撃する細菌の一種。

嚢胞性線維症は、肺が本来よりも多くの粘液を産生する遺伝性呼吸器疾患です。それは米国の約3万人に影響を及ぼします。

緑膿菌 は医療現場にも存在し、細菌は汚染された水、土壌、手、機器、その他の表面に広がる可能性があります。この細菌は、血液や体の他の部分に術後感染症を引き起こしたり、肺炎を引き起こしたりする可能性があります。

緑膿菌 最も危険な種類のバクテリアの1つです。

抗生物質耐性である公衆衛生危機の文脈で、世界保健機関(WHO)は 緑膿菌 「優先病原体」のリストに載っています。つまり、医師が一般的にそれらと戦うために使用した薬に耐性を持つようになったため、人間の健康に最も危険な12の細菌です。

WHOは、これらの12の細菌を「クリティカル」、「高」、「中」の優先度に分類し、リストに掲載しました。 緑膿菌 カルバペネムと呼ばれる抗生物質のグループに対する耐性のために重要です。

ちょうど2週間前、米国疾病予防管理センター(CDC)も 緑膿菌 「深刻な脅威」であり、優先度の高い病原体のリストに掲載されています。

この全体像では、Bruと同僚が行った研究などの研究は、細菌の防御機構を理解し、感染にさらに効果的に取り組むために重要です。

バクテリアは「一つの統一された有機体」として機能します

新しい研究では、研究者たちはペトリ皿内のバクテリアの成長と広がりを調べ、粘膜と同様の環境を再現しました。 緑膿菌 嚢胞性線維症で繁栄する。

ここでは、チームは抗生物質とバクテリオファージが「スウォーミング」(バクテリアが集合的に移動しなければならない能力)に及ぼす影響をテストしました。バクテリオファージは、内部から細菌に感染して攻撃するウイルスです。

抗生物質ゲンタマイシンとの混合 緑膿菌 群れは、バクテリアが同種のバクテリアに信号を送り、危険を警告し、それを回避できるようにしていることを明らかにしました。

ザ・ シュードモナス バクテリアはこれを分泌することによって行います シュードモナス キノロンシグナル伝達(PQS)分子、著者を書きます。彼らは、「これらのメカニズムは、感染を亜集団に限定するという全体的な効果があり、それが集団全体の生存を促進する」と説明している。

研究の共著者であるデンマークのコペンハーゲン大学の獣医および動物科学科の助教授であるNinaMolinHøyland-Kroghsboは、実験とその結果についてコメントしています。

「実験室では、細菌が抗生物質やバクテリオファージを持って「危険な領域」を泳いでいるだけであることがわかります。同種の動物から警告信号を受信すると、顕微鏡で彼らがきちんと円を描いて動いていることがわかります」と研究者は群がる動きに言及しながら言います。

「それはバクテリアの賢い生存メカニズムです」と彼女は続けます。 「細菌が人間に感染するときに同じ回避操作を使用することが判明した場合、いくつかの細菌感染が抗生物質で効果的に治療できない理由を説明するのに役立つかもしれません。」

「細菌集団全体が生き残るために、細菌がどのように通信し、行動を変えるかを見るのは私たちにとって非常に魅力的です。彼らは一つの統一された有機体として機能していると言っても過言ではありません。」

NinaMolinHøyland-Kroghsbo

より効果的な抗生物質への道を開く

リンクされた社説で、ジュリアC.ヴァンケッセルは調査結果の重要性についてコメントし、次のように述べています。 緑膿菌ストレスに反応して群がるなど、グループの行動に影響を与えるの能力は、「ユニークな」発見です。これにより、研究の著者は「集団的ストレス反応」という用語を作り出したとヴァン・ケッセルは書いています。

研究の著者はまた、彼らの発見が最終的に抗生物質耐性の危機に取り組むのを助けることができる方法についてコメントしています。

発見が有用な治療法の開発につながる前にやるべきことはもっとたくさんありますが、次の研究ステップは細菌のPQSシグナル伝達を妨害する方法を見つけることです。

調査結果は、「警告信号が最初に送信されるのを防ぐために薬物を使用する方法を[明確に]」とNinaMolinHøyland-Kroghsboは述べています。

「あるいは、他のバクテリアが信号を受信するのを妨げる可能性のある物質を設計することもできます。これにより、抗生物質やバクテリオファージウイルスによる治療がより効果的になる可能性があります」と研究者は付け加えています。

「この種の細菌による感染は世界中で大きな問題であり、多くの入院と死亡があります。だからこそ、これらのバクテリアと戦うために使用できる可能性のある新しい知識を提供できることを本当に嬉しく思います。」

NinaMolinHøyland-Kroghsbo

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