우리의 면역 체계가 항생제 내성과 싸우는 데 도움이되는 방법

우리의 면역 체계가 항생제 내성과 싸우는 데 도움이되는 방법
Christoph Burgstedt / Shutterstock

우리의 면역 체계와 항생제는 모두 생명을 위협하는 감염에 맞서 싸우는 데 큰 역할을하지만 항생제 내성 한때 쉽게 치료할 수 있었던 일반적인 감염을 빠르게 치료하기 어렵게 만듭니다. 항생제 내성은 박테리아가 진화하고 박테리아를 제거하도록 설계된 치료법에서 생존 한 다음이 내성을 번식하거나 다른 박테리아에 전이 할 때 발생합니다.

현재 항생제 내성의 확산을 예방하는 방법을 찾기 위해 많은 연구가 진행되고 있습니다. 하지만 여전히 연구자들이 답할 수없는 질문이 많이 있습니다. 그러한 질문 중 하나는 실시간으로 사람 내부에서 저항이 어떻게 진화하는지 아는 것입니다. 감염 중에 몸에서 일어나는 일을 알면 항생제 내성에 대한 더 나은 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.

우리의 최근 발표 된 연구, 우리는 일반적인 유형의 박테리아에 의해 폐에 감염된 중환자 실 환자의 폐에있는 박테리아 집단을 조사했습니다. 녹농균. 우리는 면역 체계의 작용과 함께 항생제 내성 박테리아의 급속한 진화가 환자의 감염 결과를 결정하는 데 얼마나 중요한지 실시간으로 관찰 할 수있었습니다.

우리는 박테리아 성장과 감염 중에 발생한 항생제 내성의 변화를 측정하는 여러 기술과 실험을 사용했습니다. 우리는 이러한 실험을 게놈 시퀀싱 기술과 결합하여 박테리아 유전 코드의 변화를 확인했습니다. 이것은 박테리아가 어떻게 진화하는지, 그리고 그것이 항생제 내성을 진화 시켰는지 여부를 알려줍니다.

우리는 또한 폐에 존재하는 면역 체계 분자의 수를 측정했습니다. 녹농균. 며칠마다 폐에서 채취 한 샘플을 분석하여 발생하는 변화를 고해상도로 포착 할 수있었습니다. 이것은 진화 한 항생제 내성 박테리아를 억제하는 데 면역 체계가 어떤 역할을했는지 전례없는 세부 사항으로 밝혀졌습니다.

우리는 폐에있는 박테리아가이를 제거하는 데 사용되는 항생제 중 하나에 대해 높은 내성을 갖게되는 것을 발견했습니다. 이 박테리아는 세포벽 (세포를 둘러싼 외층)의 구성 요소를 돌연변이 및 변형시켜 저항성을 진화 시켰습니다. 일부 박테리아는 항생제가 그들을 파괴하기 위해 사용하는 세포벽의 진입 점을 변경 한 것으로 밝혀졌습니다. 다른 사람들은이 층의 구조적 요소를 수정 한 것으로 밝혀졌습니다.

진입 점을 수정하면 항생제 내성이 크게 증가했지만 박테리아가 덜 적합 해졌습니다. 이로 인해 결과적으로 더 느리게 성장했습니다. 이 내성이 강한 박테리아는 항생제 치료가 끝난 후 빠르게 사라지고 더 잘 자라는 친척으로 대체되었습니다.


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그러나 세포벽의 구조적 요소 만 변형 한 박테리아는 생존 비용없이 항생제 내성을 증가 시켰습니다. 사실 그들은 더 빨리 성장할 수있었습니다. 이 박테리아가 다른 사람에게 전염되면 항생제로 치료하기 더 어려운 감염을 일으킬 수 있습니다. 이 박테리아는 잘 맞지 않는 친척이 교체 된 후에도 폐에 남아있었습니다.

면역 체계

여기에서 면역 체계가 정말 중요했습니다.

그 사람이 항생제 치료를 받기 전에 우리는 감염을 일으키는 박테리아의 수가 이미 감소하기 시작했다는 것을 발견했습니다. 이것은 면역 체계가 제 역할을하고 있음을 보여주었습니다. 이것은 또한 작은 박테리아 집단을 표적으로 할 때 더 잘 작동하기 때문에 항생제를 더 성공적으로 만들었습니다.

그러나 박테리아 감염은 마지막으로 발견 된 지 약 11 일 후 항생제 내성 돌연변이로 다시 나타났습니다. 처음에는 면역 체계가 항생제와 함께 작용했습니다. 이번에는 새로운 항생제가 투여되지 않았고 우리의 연구에 따르면 면역 체계가 스스로 감염과 싸울 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

결정적으로, 이것은 자연 면역이 항생제 치료의 첫 번째 과정 이후에 출현 한 항생제 내성 박테리아의 개체수를 제거 할 수 있다는 것을 보여주었습니다.

우리는 돌연변이 박테리아가 다른 사람에게 전염되었는지 100 % 확신 할 수 없지만 박테리아가 폐에서 높은 수준에있는 시간이 적을수록 전염 될 가능성이 적습니다. 이러한 감염은 환자가 기침하고 폐에서 박테리아를 배출하는 등을 통해 전염 될 수 있습니다.

우리의 연구 결과는 자연 면역이 감염 중 저항을 억제하고 환자 사이의 저항성 균주의 전파를 제한 할 수 있음을 시사합니다. 미래에이 링크를 이용하면 해로운 박테리아에 사용할 수있는 새로운 치료제를 개발하고 항생제 내성 박테리아의 확산을 더 잘 방지 할 수 있습니다.대화

저자 정보

레이첼 휘 틀리, 세균 진화 박사후 연구원, 옥스퍼드 대학훌리오 디아즈 카바예로, 미생물 유전체학 박사후 연구원, 옥스퍼드 대학


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