在对抗抗生素耐药超级细菌的持续战斗中,研究人员发现了一个意想不到的脆弱点,这可能改变我们如何应对这些致命感染——这一切都归结于资源的微观竞争。这一发现来得正是时候。当前的估计描绘了一幅严峻的画面:每年已有超过一百万人死于药物耐药感染,预计到2050年,死亡人数将几乎翻倍至每年两百万人。
然而,由加州大学圣迭戈分校领导的研究团队可能找到了一种新的方法来应对这一危机,而无需依赖传统抗生素。他们的研究发表在《科学进展》上,揭示了抗生素耐药细菌的一个内在弱点——这一点或许可以解释为什么这些看似无法阻挡的超级细菌尚未完全占据主导地位。
“我们发现了抗生素耐药细菌的阿喀琉斯之踵,”加州大学圣迭戈分校分子生物学系的教授古罗尔·苏埃尔在一份媒体声明中说,“我们可以利用这种成本来抑制抗生素耐药性的建立,而无需使用药物或有害化学品。”
研究团队研究了一种常见的细菌——枯草芽孢杆菌,重点关注为什么抗生素耐药菌株并不总是占据其非耐药同类的优势。他们发现的结果令人惊讶。使细菌对抗生素产生耐药性的突变也带来了意想不到的弱点。
可以将其想象为细菌细胞内的拔河比赛。研究人员发现,在耐药细菌中,负责合成蛋白质的重要细胞成分核糖体变得异常贪婪地吸收镁,这是一种重要的矿物质。这导致了与ATP分子(即细胞的能量货币)之间的内部竞争,后者也需要镁才能正常运作。这就像两个关键工人争夺有限资源,最终使得耐药细菌在生长和传播方面不如非耐药细菌高效。
这一发现尤其令人兴奋,因为它暗示了一种新的对抗耐药细菌的方法,而不必使用传统抗生素。科学家们可能通过操纵细菌环境中的镁水平来针对这一弱点,从而阻止耐药菌株的传播,同时不损害有益细菌。
这一发现是更广泛推动寻找无药物替代疗法以对抗细菌感染的一部分。去年10月,苏埃尔和他的同事还开发了一种生物电子设备,利用细菌的电活动来对抗感染,成功减少了常见医院获得性感染的危害。
“我们正在耗尽有效的抗生素,数十年来的滥用已经导致抗生素遍布全球,从北极到海洋再到我们的地下水,”苏埃尔指出,“我们需要无药物的替代疗法来治疗细菌感染,我们最近的两项研究展示了我们如何实现对耐药细菌的无药物控制。”
这一突破为现代医学面临的最紧迫挑战之一带来了希望。通过理解和利用这些自然脆弱点,研究人员可能找到了一种新的方法来扭转对抗抗生素耐药性的局面,而无需在已经过度饱和的环境中添加更多抗生素。
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