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抗生素是细菌生存的关键时机

2018-11-25 14:42:12 • 来源：

细菌面临一个剂量的抗生素,时机可能逃避破坏的关键。在一系列的实验中,普林斯顿大学的研究人员发现,细胞修复DNA被抗生素之前恢复增长治疗有更好的生存机会。

抗生素是细菌生存的关键时机

当抗生素人口的细菌,通常的一小部分“持续程序”细胞生存构成威胁的复发性感染。与细菌基因抵抗抗生素,证据表明,持续程序活着的停滞细胞过程的药物的目标。

在一项新的研究中,普林斯顿大学的研究人员研究了类的抗生素,目标细菌的DNA。在细菌种类,一些细胞修复受损DNA之前恢复增长,和其他人做维修之前恢复增长。研究人员发现,那些进行维修之前恢复增长持续程序一般的生存。抗生素研究进展的一个长期目标治疗更有效。

结果在6月18日发表在《美国国家科学院学报》上,温迪Mok,博士后研究员,和马克Brynildsen副教授的化学和生物工程,分析了大肠杆菌的反应与氧氟沙星治疗,抗生素引起DNA损伤通过阻止DNA复制和RNA转录所需的酶。Brynildsen实验室的工作建立在以前的结果,显示,持续程序所需氧氟沙星DNA修复机械才能生存。

“但这并不能保证他们一定会生存,“Mok说。“我们推测,DNA修复的时机和恢复与生长有关的活动,比如DNA合成治疗后可能会影响持续程序的生存。”

为了测试这个假说,Mok和Brynildsen使用应变的大肠杆菌基因工程允许研究人员控制细胞的增长。研究人员利用细菌来创建一个统一的细胞停滞增长可以容忍氧氟沙星抗生素。

这些non-growing细胞,他们发现,经历了类似增长细胞DNA损伤与氧氟沙星治疗。然而,non-growing显示延迟恢复细胞DNA合成和修复治疗。

通过控制关键DNA修复蛋白的活性,RecA,研究人员测试的影响进一步推迟DNA合成的DNA修复后才恢复。这导致7倍降低生存相比,细胞不断产生RecA,证明氧氟沙星持久性取决于之前修复DNA损伤DNA合成新的增长的必要条件。

Mok然后Brynildsen检查正常细胞放置在一个低营养环境中持久性停滞增长,模拟条件,细菌感染,经常遇到在一个主机上。事实上,氧氟沙星治疗后,如果细胞缺乏碳源的至少三个小时,他们观察到几乎完整的耐抗生素。这个公差取决于有效的DNA修复过程。他们也观察到增强的持久性与营养不足对氧氟沙星治疗后在生物膜细胞生长中,坚持表面的细菌组成,涉及大多数hospital-treated细菌感染。

Jan•Leuven-VIB大学的微生物学教授在比利时,说该研究“一个优雅的模型系统”用于探测潜在的持久性机制。•,他并没有参与这项研究,他说它代表了“一个里程碑式的发现提供了新的基本见解持续程序细胞如何避免死亡。”

氧氟沙星和其他类似的抗生素包括世界卫生组织基本药物标准清单,最重要的一个目录药物满足医疗需求。抑制细菌的持久性可能是一个有前途的途径使这些疗法更有效预防尿路感染,金黄色葡萄球菌感染和其他细菌性疾病。

“营养饥饿是一种压力细菌可以在感染的网站,经常遇到“Mok说。“我们的研究结果表明,抗生素治疗后的一段时间内,我们可以考虑看针对这些DNA修复过程,看看是否能改善治疗结果。”一个违反直觉的方法可能会加速细菌生长后抗生素治疗,从而令细胞超过他们的修复机制和死亡。然而,研究人员补充说,其他方法可能比培养一种病原体的生长在一个病人。

Brynildsen集团和其他感兴趣的发现潜在的药物化合物,可能会干扰细菌的DNA修复,以及检查抗生素宽容和遗传抗性之间的关系。

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