抗生素耐藥性,數(shù)百萬年的歷史問題!
我們?nèi)绾瓮ㄟ^解碼抗生素的進(jìn)化史來對(duì)抗抗生素耐藥性?
抗生素使用的增加刺激了抗生素耐藥病原體的進(jìn)化。但抗生素耐藥性不是一個(gè)新現(xiàn)象:它已經(jīng)持續(xù)了數(shù)百萬年。

2012年,一組微生物科學(xué)家對(duì)耐抗生素細(xì)菌的起源感到好奇,決定從現(xiàn)代美國(guó)新墨西哥州的一個(gè)深沉的古老地下洞穴系統(tǒng)的墻壁上采集樣本。
Lechuguilla洞穴的迷宮般的建筑群綿延200多公里,其中大部分被稱為耶茨組的不透水巖石層從地上密封。因此,它是狩獵不受現(xiàn)代世界傷害的微生物的完美場(chǎng)所。
他們發(fā)現(xiàn)既令人震驚又令人毛骨悚然微生物樣,洞穴樣本的微生物群中含有對(duì)目前市場(chǎng)上至少14種不同抗生素有抗藥性的細(xì)菌,盡管它們已被分離了400多萬年。
鑒于抗生素在1928年亞歷山大·弗萊明培養(yǎng)青霉菌后首次在臨床上使用,抗生素耐藥性通常被認(rèn)為是一個(gè)現(xiàn)代的問題——毫無疑問,我們使用和濫用這些神奇分子造成了一個(gè)巨大的且日益嚴(yán)重的問題。
《柳葉刀》最近報(bào)告的一項(xiàng)研究表明,2019年有120多萬人直接死于抗生素耐藥性。據(jù)估計(jì),如果不采取任何措施,到2050年,每年的死亡人數(shù)可能會(huì)達(dá)到1000萬人(相比之下,每年約有800萬人死于癌癥)。世界衛(wèi)生組織將抗生素耐藥性確定為對(duì)全球健康的最大威脅之一。
墨爾本大學(xué)生物化學(xué)和藥理學(xué)副教授Tony Velkov表示,沒有足夠關(guān)注從自然界那里找到答案;更具體地說,是那些在動(dòng)態(tài)環(huán)境中制造自己的天然抗生素的生物。
今天臨床上使用的大多數(shù)抗生素藥物都來自土壤中微生物產(chǎn)生的天然抗生素,用這些抗生素攻擊敵對(duì)微生物。
事實(shí)上,弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉菌的抗菌特性完全是偶然的。
Velkov對(duì)抗生素在自然界中的作用特別著迷,他工作的很大一部分是研究一種名為Paenibacillus polymyxa的有害小土壤微生物,這種微生物能夠通過生產(chǎn)多粘菌素來殺死進(jìn)入其領(lǐng)土的革蘭氏陰性細(xì)菌,多霉素是一種特別具有攻擊性的抗生素。
“當(dāng)你真的病得很重時(shí),醫(yī)院才會(huì)使用多霉素,因?yàn)樗浅S卸尽薄R虼耍ǔJ且环N萬不得已的藥物,這意味著它沒有像其它更常見的抗生素那樣有那么多機(jī)會(huì)來觸發(fā)病原體中抗生素耐藥性狀的進(jìn)化。
盡管如此,在亞洲、非洲、歐洲、北美和南美以及大洋洲的細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了多粘菌素耐藥基因。如果多粘菌素的力量被這些耐藥性病原體篡奪,它可能會(huì)給患有耐藥細(xì)菌感染的人帶來災(zāi)難。
因此,Velkov正試圖通過模仿土壤細(xì)菌戰(zhàn)斗來學(xué)習(xí)如何創(chuàng)造新的多粘菌素。
“這種細(xì)菌,即人類病原體,經(jīng)常反擊分泌物來殺死產(chǎn)生抗生素的微生物”。
所有這些基于實(shí)驗(yàn)室的細(xì)菌博弈場(chǎng)面如何轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)世界的阻力問題?
根據(jù)Velkov的說法,在醫(yī)學(xué)上,人類主要專注于一次生產(chǎn)一種抗生素。但他說,在“野性”中,微生物通常會(huì)在戰(zhàn)斗中產(chǎn)生一大堆微妙不同的物質(zhì)。
在Velkov的研究實(shí)驗(yàn)室里,他發(fā)現(xiàn)了許多新的多粘菌素,包括一種正在臨床開發(fā)的多粘菌素。
那么,通過在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn),我們能否完全避免抗生素耐藥性?
答案是“你永遠(yuǎn)也不可能讓它消失”,因?yàn)椤斑@種情況已經(jīng)持續(xù)了數(shù)百萬年”。
但希望通過學(xué)習(xí)這些微生物在自然界中的行為,我們至少可以努力跟上時(shí)代的步伐。
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