연구원들은 박테리아가 항생제를 피하기 위해 사용하는 또 다른 방법에 대한 증거를 가지고 있습니다. 시리 랏 / 셔터 스톡
광범위한 항생제 사용은 현재 항생제 내성 박테리아의 출현에 대한 책임이 있습니다. 가장 큰 위협 중 하나 세계 건강에. 항생제 내성이 이미 연간 예상 700,000 사망또한 폐렴, 결핵 및 임질을 포함한 수많은 감염을 일으켰습니다. 다루기가 더 어렵다. 박테리아가 항생제 내성으로 발전하는 것을 막는 방법을 알지 못하면 예방 가능한 질병이 발생할 수 있다고 예측됩니다. 10m 년 사망 2050에 의해.
박테리아가하는 몇 가지 방법 항생제에 내성이있다 박테리아 게놈의 변화를 통해서입니다. 예를 들어, 박테리아가 항생제를 펌핑하거나 항생제를 분해 할 수 있습니다. 또한 성장과 분열을 멈출 수있어 면역계를 찾기가 어렵습니다.
그러나, 우리의 연구 박테리아가 항생제 내성을 갖기 위해 사용하는 또 다른 알려진 방법에 중점을 두었습니다. 우리는 박테리아가 계속 성장하기 위해 유전 적 변화를 요구하지 않는 항생제에 의해 표적화되는 것을 피하기 위해 인체에서 박테리아가 형태를 바꿀 수 있음을 직접적으로 보여 주었다.
사실상 모든 박테리아는 세포벽이라는 구조로 둘러싸여 있습니다. 벽은 두꺼운 재킷과 같으며 환경 스트레스로부터 보호하고 셀이 파열되는 것을 방지합니다. 박테리아에 규칙적인 모양 (예 : 막대 또는 구)을 제공하고 효율적으로 나누도록 도와줍니다.
인간 세포에는 세포벽 (또는 "재킷")이 없습니다. 이 때문에 세포벽이 현저히 다르기 때문에 인간 면역계가 박테리아를 적으로 쉽게 인식 할 수 있습니다. 그리고 세포벽은 박테리아에는 존재하지만 인간에는 존재하지 않기 때문에 페니실린과 같이 가장 많이 사용되는 가장 많이 사용되는 항생제의 훌륭한 목표입니다. 다시 말해, 벽을 목표로하는 항생제는 우리를 해치지 않고 박테리아를 죽일 수 있습니다.
그러나 박테리아는 때때로 세포벽없이 생존 할 수 있습니다. 주변 조건으로 인해 박테리아가 파열되는 것을 막을 수 있다면 세포벽이없는 박테리아 인 소위 "L 형"으로 바뀔 수 있습니다. 이 박테리아는 1935에서 Emmy Klieneberger-Nobel에 의해 발견되었으며, 그 당시 리스터 연구소의 이름을 따서 명명했습니다.
실험실에서는 종종 설탕을 사용하여 적절한 보호 환경을 만듭니다. 인체에서 이러한 형태의 변화는 일반적으로 박테리아의 세포벽 또는 특정 면역 분자를 표적으로하는 항생제에 의해 유발됩니다. 리소자임과 같은, 눈물에 존재하는 분자는 박테리아 감염으로부터 우리를 보호합니다.
세포벽이없는 박테리아는 종종 부서지기 쉽고 규칙적인 형태를 잃습니다. 그러나 그들은 또한 우리의 면역계에 부분적으로 보이지 않으며 세포벽을 겨냥한 모든 종류의 항생제에 완전히 저항합니다.
과학자들은 오랫동안 L 형 전환이 박테리아가 면역계에서 숨어 항생제에 저항하도록함으로써 재발하는 감염에 기여할 수 있을지 의심했습니다. 그러나 L- 형태의 식별하기 어려운 특성과이를 탐지 할 적절한 방법이 없기 때문에이 이론에 대한 증거를 찾기가 어려웠다.
박테리아가 모양을 바꾸는 것을 관찰
우리의 연구네이처 커뮤니케이션즈 (Nature Communications)에 발표 된,는 재발 성 요로 감염 (UTI)과 관련된 박테리아 종을 구체적으로 조사했다. 다양한 박테리아 종을 포함하여 E. 대장균 과 장구균 – 실제로 인체에서 L 형으로 생존 할 수 있습니다. 이것은 이전에 직접 입증 된 적이없는 것입니다. 박테리아 DNA를 인식하는 형광 프로브를 사용하여 이러한 부적절한 박테리아를 감지 할 수있었습니다.
우리는 재발 성 UTI를 가진 노인 환자의 소변 샘플을 설탕이 많은 페트리 접시에서 자라서 테스트했습니다. 이 환경은 박테리아가 파열되는 것을 막는 데 도움이되었을뿐만 아니라이 샘플에 존재하는 L 형 박테리아도 분리했습니다. 별도의 실험에서 항생제가있는 상태에서 살아있는 제브라 피쉬 배아에서 전체 과정이 일어나는 것을 볼 수있었습니다.
항생제가 제거 된 후, 박테리아는 세포벽과 함께 L- 형태에서 규칙적인 형태로 다시 변형되었습니다. (영국 뉴캐슬 대학교 학점)
중요하게, 우리의 연구는 항생제가 인체에 더 반사적 인 조건에서 테스트되어야한다는 것을 보여줍니다. 현재 의료 실험실에서 사용되는 제품은 섬세한 L- 형태가 생존하기에 충분한 보호를 제공하지 않습니다.
L- 형태 전환이 다른 형태의 항생제 내성에 비해 얼마나 중요한지를 완전히 이해하려면 더 많은 환자를 대상으로 한 추가 연구가 필요합니다. 패혈증이나 폐 감염과 같은 다른 재발 성 감염에서 L- 형태가 어떤 역할을하는지 조사하는 것도 중요합니다.
지금까지 L- 형에 대한 연구는 논란의 여지가있는 분야이지만, 이러한 발견이 질병 상황에서 L- 형에 대한 더 많은 연구에 동기를 부여하기를 희망합니다. 우리의 희망은 이러한 발견이 우리 몸에서이 교활한 박테리아를 제거하는 방법을 찾는 데 도움이되기를 바랍니다. 세포벽 활성 항생제를 L- 형을 죽이는 항생제와 조합하면 항생제 내성 감염과 싸우는 해결책 중 하나 일 수 있습니다.
박테리아와의 우리의 싸움은 계속되고 있습니다. 우리가 그들과 싸우는 새로운 전략을 생각해 내면, 그들은 반격 할 방법을 생각해냅니다. 우리의 연구는 전염병과의 지속적인 전투에서 고려해야 할 박테리아가 적응하는 또 다른 방법을 강조합니다.
저자에 관하여
카타르지나 미키에 비츠Newcastle University Research Fellow, 뉴캐슬 대학
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