医学
科学家揭示抗生素耐药性的根源
与耐胆汁表型相关的OmpU域的比较可视化。(A)。抗胆汁和对整个胆汁敏感的ompU等位基因的多重序列比对。保守残基用点表示,不存在的用灰框表示。(B-E)与耐胆汁表型相关的OmpU结构域的比较。域用颜色编码并在OmpU N16961和GBE1114中可视化。分别为(B,C)N16961和(D,E)GBE1114的顶部和切片视图。识别的域如下着色:NTC(紫色),L3R(橙色),L4(蓝色)和VAS(绿色)。
细菌天然适应各种环境刺激,随着它们的突变,这些变化可能使它们对本应杀死或减缓其生长的药物产生耐药性。
在最近发表在《PLoS遗传学》的一篇文章中,美国佛罗里达大学医学院微生物学家Salvador Almagro-Moreno博士发现了细菌抗微生物耐药性(AMR)的进化起源。他对引起霍乱的细菌维布利欧菌(Vibrio cholerae)的研究提供了解码传染性病原体成为耐药性所需要的条件的见解。他说:“AMR在细菌群体中出现的方式及导致这些新特征的途径仍不为人所知。”“这构成了一个主要的公共卫生威胁,因为抗微生物耐药性正在上升。”
Almagro-Moreno博士研究了在细菌膜中找到的一种名为OmpU的蛋白质的遗传变体。使用计算和分子方法,他的团队发现霍乱弧菌的几个OmpU突变导致对许多抗微生物药物产生耐药性。这种耐药性包括在人肠道中发挥作用的抗微生物肽。研究人员发现其他OmpU变体没有提供这些性质,使该蛋白质成为解码导致某些细菌对抗微生物产生耐药性的特定过程的理想系统。
通过比较耐药和抗生素敏感变体,研究人员能够识别与抗生素耐药性出现相关的OmpU的特定部分。他们还发现编码这些变体的遗传物质以及相关特征可以在细菌细胞之间传递,增加在抗生素压力下AMR在群体中传播的风险。
通过了解突变的发生方式,研究人员可以更好地理解和开发治疗耐药感染的治疗方法。Almagro-Moreno博士也正在研究污染和海洋变暖等环境因素,作为产生耐药菌的可能原因。他解释说:“我们正在研究环境群体的遗传多样性,包括佛罗里达海岸的分离株,以开发理解抗微生物耐药性如何进化的新方法。”
理解引起霍乱的细菌,一种与受污染的水和食物有关的急性腹泻病,具有全球意义。这种疾病每年使高达400万人生病,严重病例可以在几小时内致死。