细菌病毒军备竞赛可能会带来治疗志贺氏菌病的新方法

当一些细菌设法逃脱被病毒杀死时,这些微生物最终会自残。这可能有助于治疗感染。

细菌 志贺氏菌属 flexneri – 传染病志贺氏菌病的原因之一 – 可以通过推动自身穿过细胞屏障而在肠道内的细胞内传播。这会导致组织损伤,从而导致血性腹泻等症状。但当 弗氏沙门氏菌 研究人员 11 月 17 日在《科学》杂志上报告称,在实验室培养皿中,细菌进化出了一种能够逃避某种杀菌病毒的细菌,无法再在细胞之间传播,从而使其毒性降低。 应用与环境微生物学.

这项研究是所谓的噬菌体疗法的一个充满希望的迹象(SN: 11/20/02)。随着耐抗生素微生物的增加,一些研究人员认为仅感染并杀死细菌的病毒(称为噬菌体或噬菌体)是治疗耐抗生素感染的潜在选择。SN:2019 年 11 月 13 日)。通过噬菌体疗法,感染者会接受一定剂量的特定噬菌体,从而杀死有问题的细菌。但问题是,随着时间的推移,这些细菌也会进化出对噬菌体的抵抗力。

“从某种意义上说,我们预计噬菌体疗法会失败,”耶鲁大学进化生物学家和病毒学家保罗·特纳说。“细菌非常擅长进化出对噬菌体的抵抗力。”

但这并不意味着细菌毫发无伤。一些噬菌体通过附着对微生物功能至关重要的细菌蛋白质来攻击并进入细菌。如果噬菌体疗法依赖于这种病毒,那么可能会推动细菌以这样的方式进化,不仅可以帮助它们逃离病毒,而且还会削弱它们的能力并降低它们的致命性。感染这些变异细菌的人可能会出现不太严重的症状,或者根本不会出现症状。

先前对细菌的研究 铜绿假单胞菌 例如,他们发现噬菌体和细菌可以进行进化斗争,使细菌对抗生素更加敏感。这项新研究暗示研究人员可以利用军备竞赛 弗氏沙门氏菌 以及新发现的噬菌体,在墨西哥废水中发现后被命名为 A1-1,用于治疗志贺氏菌病。

弗氏沙门氏菌 耶鲁大学微生物学家凯特琳·科特赖特 (Kaitlyn Kortright) 表示,在世界上并不总能获得清洁水的地区,例如撒哈拉以南非洲和南亚,水中污染是一个巨大的问题。每年约有 130 万人死于志贺氏菌病,该病由四种疾病引起:志贺氏菌属 物种。其中一半以上的死亡是 5 岁以下的儿童。更重要的是,治疗志贺氏菌病的抗生素可能很昂贵,而且在这些地方很难获得。和 弗氏沙门氏菌 对许多抗生素产生耐药性。噬菌体疗法可能是治疗感染的一种更便宜、更容易的选择。

打击到 弗氏沙门氏菌 A1-1 的细胞扩散是因为进入细胞时,A1-1 的目标是一种名为 OmpA 的蛋白质,该蛋白质对于细菌破裂宿主细胞膜至关重要。研究人员发现了两种类型的突变 弗氏沙门氏菌 抗 A1-1。一些细菌产生 OmpA 的基因发生突变,破坏了该蛋白质帮助微生物在细胞之间传播的能力。其他细菌细胞的一种称为脂多糖的结构成分发生了变化。

Kortright 说,脂多糖的突变令人惊讶,因为该结构成分与 OmpA 之间的关系尚未完全弄清楚。一种可能性是这些突变扭曲了 OmpA 的结构,导致噬菌体不再识别它并且无法进入细菌细胞。

一个挥之不去的问题是 弗氏沙门氏菌 未参与这项工作的加州大学圣地亚哥分校传染病医生塞玛·阿斯拉姆 (Saima Aslam) 表示,在实验室培养皿外,细菌的进化方式与此相同。尽管如此,她说,研究结果表明,当细菌对噬菌体产生抗药性时,“并不总是一件坏事”。

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