항생제가 박테리아와의 싸움에서 실패하는 이유
항생제 작용에 면역이있는 박테리아는 전 세계 의학 연구 커뮤니티의 주요 관심사가되었습니다. 새로운 연구에서 가장 강력한 약물에 대해 이러한 "슈퍼 버그"를 탄력적으로 만드는 이유를 조사했습니다.
최근에만 오늘의 의료 뉴스, 우리는 전 세계에 예기치 않게 빠른 속도로 확산되는 슈퍼 버그의 계속해서 성장하는 위기를 강조하는 연구를 발표했습니다.
이 연구의 저자들은 박테리아가 계속해서 그토록 효과적이고 빠른 속도로“갑옷”을 계속한다면 항생제가 곧 그들에 대해 전혀 효과가 없게 될 것이라는 암울한 경고를 내놓았습니다.
그렇기 때문에 이러한 미생물이 이전에 그들에 대해 작용할 수 있었던 약물을 어떻게, 정확히 막을 수 있는지 이해하는 것이 가장 중요합니다. 이 지식은 완고한 세균 감염과 싸우기위한 더 강력한 치료법을 찾는 첫 단계가 될 것입니다.
캐나다 해밀턴에있는 McMaster 대학의 물리학 자 팀은 새로운 연구에서 박테리아가 내성이 생기면 항생제를 격퇴 할 수있는 방법을 결정했습니다.
메커니즘은 간단하지만 고도로 민감한 기술 덕분에 연구자들이이를 조사하고 정확히 파악할 수 있었던 것은 이번이 처음입니다.
수석 연구 저자 인 Maikel Rheinstädter 교수와 동료들은 연구 결과를 저널이 네이처 커뮤니케이션 생물학 오늘 게시되었습니다. 연구자들은 그들의 발견이 과학자들이 감염 치료에 더 효과적인 약물을 설계하는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다.
Rheinstädter 교수는“많은 박테리아와 항생제가 많이 있지만 많은 박테리아에 적용 할 수있는 기본 모델을 제안함으로써 내성을 더 잘 다루고 예측하는 방법에 대해 훨씬 더 잘 이해할 수 있습니다.
마이크로 메커니즘을 이해할 필요
완고한 박테리아가 강력한 항생제를 막을 수있는 방법을 이해하기 위해 연구진은 이러한 약물 중 하나가 박테리아 막을 침투하여 그 작용을 할 수있는 메커니즘을 자세히 연구했습니다.
이 연구를 위해 연구원들은 의사들이 수막염 및 요로, 눈 및 혈액 감염 치료에 사용하는 항생제 인 폴리 믹신 B를 사용했습니다.
연구진은이 특정 약물이 약물에 내성이있는 박테리아에 대해 작용하는 유일한 항생제 였기 때문에이 특정 약물을 선택했다고 설명합니다. 그러나 몇 년 전 중국 전문가 팀은 하나의 박테리아 유전자가 이러한 미생물을 폴리 믹신에 면역시킬 수 있음을 발견했습니다.
제 1 저자 인 Adree Khondker는“우리는이 박테리아, 특히이 특정 경우에이 약물이 어떻게 중단되는지 알아보고 싶었습니다.이 사실을 이해할 수 있다면 더 나은 항생제를 설계 할 수 있습니다.”라고 덧붙였습니다.
연구진은 박테리아 막을 분석 할 수있는 특수하고 민감한 도구를 사용했습니다. 이 도구는 머리카락 한 가닥 너비의 약 100 만분의 1 크기로 개별 분자까지 캡처하는 초 고해상도 이미지를 렌더링했습니다.
“박테리아 세포를 가져와이 약물을 추가하면 구멍이 벽에 형성되어 구멍을 뚫는 역할을하여 세포를 죽일 것입니다.”라고 Khondker는 말합니다. "그러나 처음에 이러한 구멍이 어떻게 형성되었는지에 대한 많은 논쟁이있었습니다."
내성 박테리아는 어떻게됩니까?
항생제가 세균막을 통과하는 메커니즘은 다음과 같이 작동합니다. 음전하를 띠는 세균은 양전하를 띠는 약물을 자동으로 "끌어옵니다".
그러나 이것이 발생하면 박테리아 막이 항생제에 대한 장벽으로 작용하여 박테리아 내부에 도달하는 것을 방지합니다. 정상적인 상황에서는 막이 항생제가 구멍을 뚫을 수있을만큼 충분히 얇기 때문에 이것은 효과가 없습니다.
그러나 약물 내성 박테리아의 경우 연구진의 최첨단 기술은 막이 더 단단 해지고 침투하기 훨씬 더 어려워진다는 사실을 밝혀 냈습니다. 더욱이 박테리아의 음전하가 약해져서 항생제가 박테리아를 찾아 붙잡는 것이 더 어려워집니다.
Khondker가 설명했듯이 "약물에 대해서는 Jello를 자르는 것에서 바위를 자르는 것과 같습니다."
연구팀이 이러한 변화를 확실하게 파악할 수 있었던 것은 이번이 처음이라고 연구자들은 강조했다.
“이 메커니즘에 대한 많은 추측이있었습니다. 그러나 처음으로 멤브레인이 더 단단하고 프로세스가 느려짐을 증명할 수 있습니다.”
Maikel Rheinstädter 교수
